温度調節装置およびステアリングホイール
【課題】より長時間継続的に温度調節対象物の温度を調節することのできる技術を提供する。
【解決手段】温度調節対象物１００の温度を調節する温度調節装置１０は、吸熱または放熱する第１面と、第１面が吸熱した場合に放熱し、第１面が放熱した場合に吸熱する第２面とを有する第１熱源素子１２および第２熱源素子１４と、第１熱源素子１２の第１面と第２熱源素子１４の第１面とを熱伝達可能に連結する素子間熱伝導部材１６と、第１熱源素子１２および第２熱源素子１４の吸放熱を制御する制御部２０と、を備える。制御部２０は、第１熱源素子１２の第１面が吸熱した場合に第２熱源素子１４の第１面が放熱し、第１熱源素子１２の第１面が放熱した場合に第２熱源素子１４の第１面が吸熱するように制御し、第１熱源素子１２の第２面の吸熱または放熱によって温度調節対象物１００の温度が調節される。
【解決手段】温度調節対象物１００の温度を調節する温度調節装置１０は、吸熱または放熱する第１面と、第１面が吸熱した場合に放熱し、第１面が放熱した場合に吸熱する第２面とを有する第１熱源素子１２および第２熱源素子１４と、第１熱源素子１２の第１面と第２熱源素子１４の第１面とを熱伝達可能に連結する素子間熱伝導部材１６と、第１熱源素子１２および第２熱源素子１４の吸放熱を制御する制御部２０と、を備える。制御部２０は、第１熱源素子１２の第１面が吸熱した場合に第２熱源素子１４の第１面が放熱し、第１熱源素子１２の第１面が放熱した場合に第２熱源素子１４の第１面が吸熱するように制御し、第１熱源素子１２の第２面の吸熱または放熱によって温度調節対象物１００の温度が調節される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温度調節装置およびステアリングホイールに関する。特に自動車のステアリングホイールの温度調節を行う温度調節装置および該装置を備えたステアリングホイールに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車のステアリングホイールは、夏季の炎天下や冬季の厳寒下では、その表面温度が約８０℃の高温や約０℃の低温になり、運転者に不快感を与えるだけでなく、運転者がステアリングホイールを充分に把持することができない場合がある。その結果、自動車の運転が困難となってしまう。
【０００３】
これに対し、ステアリングホイールのリング部からスポーク部へ延びる熱交換部を備えた熱伝導パイプがリング部に設けられ、またリング部の全周にわたって複数のペルチェ素子が設けられたステアリングホイールが提案されている（たとえば、特許文献１参照）。 また、ハンドルのリム部（リング部）に熱伝導率の良い素材で形成された熱調節部を備え、スポーク部にペルチェ素子を備え、熱調節部とペルチェ素子とが熱的に連結されたハンドルが提案されている（たとえば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００７−１５３０２６号公報
【特許文献２】特開２００２−３４７６２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の特許文献１の構成では、多数のペルチェ素子を用いているため高コストである。また、エアコンからの冷風によって熱交換部を冷却しているため、熱交換部における熱交換効率が低い。そのため、ペルチェ素子による温度調節によって生じた廃熱量が熱交換部における熱交換量を上回り、熱伝導パイプが蓄熱してしまう。その結果、ペルチェ素子の機能が低下してしまい、リング部の表面を長時間継続的に温度調節することが困難であった。
【０００５】
また、上述の特許文献２の構成では、スポーク部の放熱容量を超えるとスポーク部自体が蓄熱してしまうため、ペルチェ素子の機能が低下してしまい、リング部の表面を長時間継続的に温度調節することが困難であった。
【０００６】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、より長時間継続的に温度調節対象物の温度を調節することのできる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のある態様は温度調節装置である。この温度調節装置は、温度調節対象物の温度を調節する温度調節装置であって、吸熱または放熱する第１面と、前記第１面が吸熱した場合に放熱し、前記第１面が放熱した場合に吸熱する第２面とを有する第１熱源素子および第２熱源素子と、前記第１熱源素子の前記第１面と前記第２熱源素子の前記第１面とを熱伝達可能に連結する素子間熱伝導部材と、前記第１熱源素子および前記第２熱源素子の吸放熱を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記第１熱源素子の前記第１面が吸熱した場合に前記第２熱源素子の前記第１面が放熱し、前記第１熱源素子の前記第１面が放熱した場合に前記第２熱源素子の前記第１面が吸熱するように制御し、前記第１熱源素子の前記第２面の吸熱または放熱によって前記温度調節対象物の温度が調節されることを特徴とする。
【０００８】
この態様によれば、より長時間継続的に温度調節対象物の温度を調節することができる。
【０００９】
上記態様において、前記第１熱源素子の前記第２面と前記温度調節対象物とを熱伝達可能に連結する対象物側熱伝導部材を備え、前記対象物側熱伝導部材を介して、前記第１熱源素子の前記第２面の吸熱または放熱による前記温度調節対象物の温度調節が行われてもよい。この態様によれば、温度調節対象物をより効率的に温度調節することができる。
【００１０】
上記態様において、前記温度調節対象物の温度を検知する温度検知センサを備え、前記制御部は、前記温度検知センサの検知結果に基づいて、前記第１熱源素子および前記第２熱源素子の吸放熱を制御するようにしてもよい。この態様によれば、無駄な電力消費を抑えることができる。
【００１１】
上記態様において、前記第１熱源素子および前記第２熱源素子は、ペルチェ素子であってもよい。この態様によれば、より長時間継続的に温度調節対象物の温度を調節することができる。
【００１２】
本発明の他の態様は、ステアリングホイールである。このステアリングホイールは、上述のいずれかの態様の温度調節装置を備えたことを特徴とする。この態様によれば、より長時間継続的にステアリングホイールの温度を調節することができる。
【００１３】
上記態様において、リング部と、前記リング部の内径側に連結されたスポーク部と、を備え、前記温度調節対象物は、前記リング部であり、前記素子間熱伝導部材は、前記スポーク部に設けられていてもよい。この態様によれば、より長時間継続的にステアリングホイールのリング部の温度を調節することができる。
【００１４】
上記態様において、前記リング部の上部領域と下部領域とに設けられ、前記リング部の温度を検知する温度検知センサを備え、前記制御部は、前記温度検知センサの検知結果に基づいて、前記第１熱源素子および前記第２熱源素子の吸放熱を制御するようにしてもよい。この態様によれば、無駄な電力消費を抑えることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、より長時間継続的に温度調節対象物の温度を調節することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための最良の形態（以下、実施形態という）について詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。
【００１７】
（実施形態１）
図１は、実施形態１に係る温度調節装置の構成を示すブロック図である。なお、図中太線は各構成要素が熱的に連結されていることを示している。
【００１８】
図１に示すように、温度調節対象物１００の温度を調節する温度調節装置１０は、第１熱源素子１２、第２熱源素子１４、素子間熱伝導部材１６、対象物側熱伝導部材１８、制御部２０などにより構成されている。
【００１９】
第１熱源素子１２および第２熱源素子１４はそれぞれ、吸熱または放熱する第１面と、第１面が吸熱した場合に放熱し、第１面が放熱した場合に吸熱する第２面とを有している。第１熱源素子１２および第２熱源素子１４は、たとえばペルチェ素子からなる。ペルチェ素子は、電流を流すと第１面で周囲より吸熱するとともに第２面で熱を発生（放熱）するか、あるいは第１面で放熱するとともに第２面で周囲より吸熱する。たとえば、第１面で吸熱するように電流を流すと、第１面から第２面へ熱が移動し、これにより第１面での吸熱および第２面での放熱が行われる。第１面あるいは第２面での周囲からの吸熱によって周囲が冷却され、放熱によって周囲が加熱される。ペルチェ素子の吸熱および放熱の熱量は、流す電流量に応じて決定され、また、第１面および第２面のどちらで吸熱あるいは放熱するかは電流の極性に応じて決定される。
【００２０】
第１熱源素子１２の第１面と第２熱源素子１４の第１面とは、素子間熱伝導部材１６によって熱伝達可能に連結されている。素子間熱伝導部材１６は、たとえばヒートパイプからなる。ヒートパイプは、少量の熱輸送用流体である液体、たとえば水を金属管内に減圧し、封入して構成されている。このような構成のヒートパイプは、銅等の熱伝導率の高い金属の数百倍もの熱伝導率をもつ熱輸送デバイスとして知られている。また、本実施形態では、第１熱源素子１２の第２面と温度調節対象物１００とが、対象物側熱伝導部材１８によって熱伝達可能に連結されている。対象物側熱伝導部材１８は、たとえば素子間熱伝導部材１６と同様にヒートパイプからなる。
【００２１】
制御部２０は、第１熱源素子１２および第２熱源素子１４に印加される電流の極性および電流量を変化させることで、第１熱源素子１２および第２熱源素子１４の吸放熱を制御する。ここで、制御部２０は、第１熱源素子１２の第１面が吸熱した場合に第２熱源素子１４の第１面が放熱し、第１熱源素子１２の第１面が放熱した場合に第２熱源素子１４の第１面が吸熱するように制御する。そして、第１熱源素子１２の第２面の吸熱または放熱によって温度調節対象物１００の温度が調節される。本実施形態では、第１熱源素子１２の第２面と温度調節対象物１００との間に対象物側熱伝導部材１８が設けられているため、第１熱源素子１２の第２面の吸熱または放熱による温度調節対象物１００の温度調節は、対象物側熱伝導部材１８を介して行われることとなる。
【００２２】
具体的には、たとえば、温度調節対象物１００を冷却する場合には、制御部２０は第１熱源素子１２の第２面が吸熱するように、第１熱源素子１２に直流電流を流す。温度調節対象物１００の熱は、対象物側熱伝導部材１８を介して、あるいは直接、第１熱源素子１２の第２面から第１熱源素子１２内に吸収され、これにより温度調節対象物１００は冷却される。第１熱源素子１２の第２面から吸収された熱は、第１熱源素子１２内を移動して第１面側に至り、第１熱源素子１２の第１面から素子間熱伝導部材１６に放出される。素子間熱伝導部材１６内に封入されている熱輸送用流体は、第１熱源素子１２の第１面から伝えられた熱によって蒸気化し、第２熱源素子１４側に移動する。
【００２３】
第２熱源素子１４の第１面は制御部２０によって吸熱するように制御されているため、素子間熱伝導部材１６内を移動してきた熱は、第２熱源素子１４の第１面から第２熱源素子１４内に吸収される。第２熱源素子１４内に吸収された熱は、第２熱源素子１４内を移動して第２面側に至り、第２熱源素子１４の第２面から放出される。第２熱源素子１４の第２面には、ヒートシンクなどの図示しない放熱部材が設けられており、第２熱源素子１４の第２面から放出された熱は、効率的に冷却される。
【００２４】
ペルチェ素子は、素子自体の温度上昇によって冷却・加熱性能が低下してしまう。本実施形態では、第１熱源素子１２の第１面と第２熱源素子１４の第１面とを素子間熱伝導部材１６で熱的に連結するとともに、第１熱源素子１２の第１面と第２熱源素子１４の第１面とで吸熱・放熱を逆制御している。したがって、第１熱源素子１２の第１面から放出された熱は、効率的に素子間熱伝導部材１６内に吸収されるとともに第２熱源素子１４側に移動し、第２熱源素子１４の第１面から第２熱源素子１４内に吸収される。すなわち、第１熱源素子１２から放出された熱を第２熱源素子１４が吸収することで、第１熱源素子１２における熱交換を高効率に行っている。そのため、第１熱源素子１２の温度上昇を効率的に抑えることができ、第１熱源素子１２による冷却・加熱性能の低下を抑えることができる。
【００２５】
なお、対象物側熱伝導部材１８を設けずに、第１熱源素子１２の第２面によって温度調節対象物１００を直接温度調節するようにしてもよい。また、対象物側熱伝導部材１８自体が温度調節対象物１００の全部または一部を構成する場合には、対象物側熱伝導部材１８を温度調節対象物１００としてもよい。
【００２６】
次に、実施形態１に係る温度調節装置１０をステアリングホイール２００に適用した場合を説明する。図２はステアリングホイール２００の概略平面図であり、図３（ａ）、（ｂ）はステアリングホイール２００の概略部分断面図である。図３において、（ａ）は図２におけるＡ−Ａ線に沿った概略断面図であり、（ｂ）は図２におけるＢ−Ｂ線に沿った概略断面図である。
【００２７】
図２に示すように、ステアリングホイール２００は、運転者が主に把持するリング部２０２と、リング部２０２の内径側に連結されたスポーク部２０４とを備える。本実施形態では、スポーク部２０４は略Ｔ字状の形状であり、スポーク部２０４の３方に延びる３つの端部がそれぞれリング部２０２の左右領域および下領域に連結されている。ステアリングホイール２００は、スポーク部２０４を介して図示しない車両の操舵軸に回転可能に連結されており、運転者がリング部２０２を回転操作することで操舵軸が回転し、車両の前輪の向きが変えられるようになっている。
【００２８】
図２および図３（ａ）、（ｂ）に示すように、リング部２０２は、たとえばアルミニウム合金などの金属からなり、リング状の芯材２０６を有する。芯材２０６の外周には、たとえばウレタン樹脂などの合成樹脂からなる充填材２０８が配設されている。また、スポーク部２０４の端部が連結されているリング部２０２の左右領域には、内部に第１熱源素子１２が1つずつ配設されている。したがって、ここではリング部２０２が温度調節対象物１００となる。
【００２９】
第１熱源素子１２の第２面１２ｂには対象物側熱伝導部材１８が熱伝達可能に連結されている。対象物側熱伝導部材１８は、リング部２０２の全周にわたって設けられるとともに、リング部２０２の一部を構成している。第１熱源素子１２の第１面１２ａには素子間熱伝導部材１６の一端が熱伝達可能に連結され、素子間熱伝導部材１６の他端側は、スポーク部２０４側に延びている。なお、ここではリング部２０２の左領域の断面のみを図３（ａ）に示しているが、右領域の断面は左領域の断面と同様であるため図示は省略する。
【００３０】
スポーク部２０４の下方向に延びる端部内には、第２熱源素子１４が配設されている。また、スポーク部２０４内には、リング部２０２の左領域内に配設された第１熱源素子１２およびリング部２０２の右領域内に配設された第１熱源素子１２と、スポーク部２０４の下方向に延びる端部内に配設された第２熱源素子１４とを熱的に連結するように、素子間熱伝導部材１６が配設されている。ここで、第２熱源素子１４は、その第１面１４ａがスポーク部２０４に向くように第２熱源素子１４に配設されており、第１面１４ａと素子間熱伝導部材１６とが熱伝達可能に連結されている。第２熱源素子１４の第２面１４ｂには放熱部材としてのヒートシンク２２が設けられている。スポーク部２０４において、素子間熱伝導部材１６の表面は断熱シート２１０に覆われている。
【００３１】
制御部２０は、たとえば、車両の備える図示しないＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）内に設けられている。
【００３２】
このような構成において、たとえば、リング部２０２を冷却する場合には、制御部２０は第１熱源素子１２の第２面１２ｂが吸熱するように制御する。リング部２０２の熱は、その多くが対象物側熱伝導部材１８に吸収され、対象物側熱伝導部材１８の空洞部１８ａに封入されている熱輸送用流体を蒸気化し、第１熱源素子１２側に移動する。リング部２０２の熱は、対象物側熱伝導部材１８を介して、あるいは直接、第１熱源素子１２の第２面１２ｂから第１熱源素子１２内に吸収される。
【００３３】
第２面１２ｂから吸収された熱は、第１熱源素子１２の第１面１２ａから素子間熱伝導部材１６に放出され、素子間熱伝導部材１６の空洞部１６ａ内に封入されている熱輸送用流体を蒸気化し、第２熱源素子１４側に移動する。素子間熱伝導部材１６内を移動してきた熱は、第２熱源素子１４の第１面１４ａから第２熱源素子１４内に吸収され、第２熱源素子１４内を移動して第２面１４ｂから放出される。第２熱源素子１４の第２面１４ｂから放出された熱は、ヒートシンク２２を介して放出される。
【００３４】
続いて、温度調節装置１０の制御部２０による温度調節制御フローについて説明する。図４は、制御部２０による温度調節制御を示すフローチャートである。
【００３５】
まず、制御部２０は、運転者からの温度調節開始指示があったか判断する（ステップ４０１：以下Ｓ４０１と略記する。他のステップも同様）。運転者は、たとえば、車両に設けられた温度調節開始スイッチのＯＮ／ＯＦＦによってステアリングホイール２００の温度調節の開始・終了を指示することができ、また、設定温度スイッチによってステアリングホイール２００の調節温度を変更することが可能である。運転者からの温度調節開始指示がない場合（Ｓ４０１のＮｏ）、制御部２０は、運転者からの温度調節開始指示の有無判断を繰り返す。
【００３６】
運転者からの温度調節開始指示があった場合（Ｓ４０１のＹｅｓ）、制御部２０は、第１熱源素子１２および第２熱源素子１４への通電を開始する（Ｓ４０２）。この際、制御部２０は、第１熱源素子１２の第１面１２ａと第２熱源素子１４の第１面１４ａとが異なる吸熱・放熱動作を行うように、第１熱源素子１２および第２熱源素子１４に通電する。第１熱源素子１２および第２熱源素子１４に流す電流量は、たとえば直前に実行した温度調節制御フローにおいて運転者が設定温度スイッチによって設定した温度に応じて決定される。
【００３７】
続いて、運転者からの温度調節終了指示があったか判断する（Ｓ４０３）。温度調節終了指示がない場合（Ｓ４０３のＮｏ）、制御部２０は、運転者からの設定温度変更指示があったか判断する（Ｓ４０５）。温度設定変更指示があった場合（Ｓ４０５のＹｅｓ）、制御部２０は、第１熱源素子１２および第２熱源素子１４に流す電流量を、変更後の設定温度に応じた電流量に変更する（Ｓ４０６）。
【００３８】
第１熱源素子１２および第２熱源素子１４に流す電流量の変更後、あるいは設定温度変更指示がない場合（Ｓ４０５のＮｏ）、制御部２０は、運転者からの温度調節終了指示の有無を判断する（Ｓ４０３）。温度調節終了指示があった場合（Ｓ４０３のＹｅｓ）、制御部２０は、第１熱源素子１２および第２熱源素子１４への通電を終了し（Ｓ４０４）、本制御フローを終了する。
【００３９】
以上の構成によって得られる効果は以下のとおりである。すなわち、本実施形態に係る温度調節装置１０では、第１熱源素子１２の第１面１２ａと第２熱源素子１４の第１面１２ａとを素子間熱伝導部材１６によって熱的に連結している。また、第１熱源素子１２の第１面１２ａと第２熱源素子１４の第１面１４ａとで吸熱・放熱を逆制御している。そのため、第１熱源素子１２の放出した熱を第２熱源素子１４が吸収することで、第１熱源素子１２における高効率の熱交換が可能となり、第１熱源素子１２の温度上昇を抑えることができる。その結果、第１熱源素子１２による冷却・加熱性能の低下を抑えることができるため、長時間継続的な温度調節が可能となる。
【００４０】
また、第１熱源素子１２での高効率の熱交換が可能となるため、より短時間での温度調節が可能となる。また、これにより、温度調節対象物１００に設けるペルチェ素子の個数を減らすことができ、製造コストも低減できる。さらに、第１熱源素子１２自体が高温になることで起こる第１熱源素子１２の故障も防ぐことができる。
【００４１】
（実施形態２）
実施形態２では、温度調節装置１０が温度調節対象物１００の温度を検知する温度検知センサを備え、制御部２０が温度検知センサの検知結果に基づいて温度調節を制御する点が実施形態１と異なる。なお、温度調節装置１０のその他の構成、ステアリングホイール２００の構成などは実施形態１と基本的に同一であり、実施形態１と同一の構成については同一の符号を付し、その説明は適宜省略する。
【００４２】
図５は、実施形態２に係る温度調節装置１０の構成を示すブロック図である。なお、図中太線は各構成要素が熱的に連結されていることを示している。
温度調節装置１０は、温度検知センサ２４、２６を備えている。温度検知センサ２４、２６は、温度調節対象物１００の温度を検知し、制御部２０に検知結果を送信する。制御部２０は、温度検知センサ２４、２６からの検知結果に基づいて、第１熱源素子１２および第２熱源素子１４への通電を制御する。たとえば、制御部２０は、温度検知センサ２４あるいは温度検知センサ２６のどちらか一方の検知結果が予め定められた所定の温度範囲から外れた場合に、第１熱源素子１２および第２熱源素子１４の吸放熱制御を行う。なお、温度検知センサの数は特に限定されない。
【００４３】
次に、実施形態２に係る温度調節装置１０をステアリングホイール２００に適用した場合を説明する。図６はステアリングホイール２００の概略平面図である。
図６に示すように、ステアリングホイール２００のリング部２０２に、温度検知センサ２４、２６が設けられている。ここで、温度検知センサ２４はリング部２０２の上部領域に、温度検知センサ２６はリング部２０２の下部領域に、それぞれ設けられている。車両の操舵軸に取り付けられたステアリングホイール２００は、車両の前輪の転舵角量がゼロの状態では、ステアリングホイール２００の上部領域が上側に、下部領域が下側にある基準状態にある。通常、ステアリングホイール２００はこの基準状態にあることが多い。そのため、ステアリングホイール２００の上部領域は日光の照射などにより最も高温になりやすく、相対的に下部領域は最も低温になりやすい。そのため、温度検知センサ２４、２６を上部領域および下部領域に設けている。
【００４４】
続いて、温度調節装置１０の制御部２０による温度調節制御フローについて説明する。図７は、制御部２０による温度調節制御を示すフローチャートである。
図示しないイグニッションスイッチの投入などにより、制御部２０は、図７に示す温度調節制御フローを開始する。
【００４５】
まず、制御部２０は、温度検知センサ２４、２６の検知結果から、リング部２０２の表面温度が予め設定された所定の温度範囲内にあるか判断する（Ｓ７０１）。リング部２０２の表面温度が所定の温度範囲内にあった場合（Ｓ７０１のＹｅｓ）、制御部２０は、本制御フローを終了する。リング部２０２の表面温度が所定の温度範囲内になかった場合（Ｓ７０１のＮｏ）、制御部２０は、第１熱源素子１２および第２熱源素子１４への通電を開始し（Ｓ７０２）、リング部２０２の温度を調節する。ここで、本実施形態では、温度検知センサ２４、２６の検知結果の少なくとも１つが所定の温度範囲内になければリング部２０２の温度調節制御を実行する。
【００４６】
制御部２０は、リング部２０２の表面温度が所定の温度範囲を下回っていた場合には、第１熱源素子１２の第２面１２ｂが放熱するように第１熱源素子１２に電流を流す。また、リング部２０２の表面温度が所定の温度範囲を上回っていた場合には、第１熱源素子１２の第２面１２ｂが吸熱するように第１熱源素子１２に電流を流す。第１熱源素子１２および第２熱源素子１４に流す電流量は、リング部２０２の表面温度が所定の温度範囲内となる量であり、たとえば温度検知センサ２４、２６によって検知された温度と所定の温度範囲の上限あるいは下限温度との差に応じて決定される。
【００４７】
第１熱源素子１２および第２熱源素子１４への通電を開始した後、制御部２０は、リング部２０２の表面温度が所定の温度範囲内にあるか判断する（Ｓ７０３）。リング部２０２の表面温度が所定の温度範囲内になかった場合（Ｓ７０３のＮｏ）、制御部２０は、第１熱源素子１２および第２熱源素子１４への通電状態を維持する。リング部２０２の表面温度が所定の温度範囲内にあった場合（Ｓ７０３のＹｅｓ）、制御部２０は、第１熱源素子１２および第２熱源素子１４への通電を終了し（Ｓ７０４）、本制御フローを終了する。
【００４８】
以上、実施形態２に係る温度調節装置１０によれば、実施形態１の効果に加えて以下の効果が得られる。すなわち、本実施形態の温度調節装置１０では、制御部２０が温度検知センサ２４、２６の検知結果に基づいて温度調節対象物１００の温度を調節している。そのため、温度調節装置１０をステアリングホイール２００に適用した場合には、自動的にステアリングホイール２００の温度調節を実行することができ、運転者による操作が不要となる。また、リング部２０２の表面温度が所定範囲内となった場合には自動的に温度調節制御が終了するため、無駄な電力消費を抑えることができる。
【００４９】
本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を加えることも可能である。各図に示す構成は、一例を説明するためのもので、同様な機能を達成できる構成であれば、適宜変更可能であり、同様な効果を得ることができる。
【００５０】
たとえば、車両が図示しないシートの温度調節を行うシートヒータを備えている場合には、ヒートシータの温度制御と連動して温度調節装置１０によるステアリングホイール２００の温度調節を実行するようにしてもよい。これによれば、シートヒータの温度制御機構とステアリングホイール２００の温度制御機構とにおいて、その機構の一部を共有することができるため、製造コストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】実施形態１に係る温度調節装置の構成を示すブロック図である。
【図２】ステアリングホイールの概略平面図である。
【図３】図３（ａ）、（ｂ）はステアリングホイールの概略部分断面図である。
【図４】制御部による温度調節制御を示すフローチャートである。
【図５】実施形態２に係る温度調節装置の構成を示すブロック図である。
【図６】ステアリングホイールの概略平面図である。
【図７】制御部による温度調節制御を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５２】
１０ 温度調節装置、 １２ 第１熱源素子、 １２ａ、１４ａ 第１面、 １２ｂ、１４ｂ 第２面、 １４ 第２熱源素子、 １６ 素子間熱伝導部材、 １６ａ、１８ａ 空洞部、 １８ 対象物側熱伝導部材、 ２０ 制御部、 ２２ ヒートシンク、 ２４、２６ 温度検知センサ、 １００ 温度調節対象物、 ２００ ステアリングホイール、 ２０２ リング部、 ２０４ スポーク部、 ２１０ 断熱シート。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温度調節装置およびステアリングホイールに関する。特に自動車のステアリングホイールの温度調節を行う温度調節装置および該装置を備えたステアリングホイールに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車のステアリングホイールは、夏季の炎天下や冬季の厳寒下では、その表面温度が約８０℃の高温や約０℃の低温になり、運転者に不快感を与えるだけでなく、運転者がステアリングホイールを充分に把持することができない場合がある。その結果、自動車の運転が困難となってしまう。
【０００３】
これに対し、ステアリングホイールのリング部からスポーク部へ延びる熱交換部を備えた熱伝導パイプがリング部に設けられ、またリング部の全周にわたって複数のペルチェ素子が設けられたステアリングホイールが提案されている（たとえば、特許文献１参照）。 また、ハンドルのリム部（リング部）に熱伝導率の良い素材で形成された熱調節部を備え、スポーク部にペルチェ素子を備え、熱調節部とペルチェ素子とが熱的に連結されたハンドルが提案されている（たとえば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００７−１５３０２６号公報
【特許文献２】特開２００２−３４７６２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の特許文献１の構成では、多数のペルチェ素子を用いているため高コストである。また、エアコンからの冷風によって熱交換部を冷却しているため、熱交換部における熱交換効率が低い。そのため、ペルチェ素子による温度調節によって生じた廃熱量が熱交換部における熱交換量を上回り、熱伝導パイプが蓄熱してしまう。その結果、ペルチェ素子の機能が低下してしまい、リング部の表面を長時間継続的に温度調節することが困難であった。
【０００５】
また、上述の特許文献２の構成では、スポーク部の放熱容量を超えるとスポーク部自体が蓄熱してしまうため、ペルチェ素子の機能が低下してしまい、リング部の表面を長時間継続的に温度調節することが困難であった。
【０００６】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、より長時間継続的に温度調節対象物の温度を調節することのできる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のある態様は温度調節装置である。この温度調節装置は、温度調節対象物の温度を調節する温度調節装置であって、吸熱または放熱する第１面と、前記第１面が吸熱した場合に放熱し、前記第１面が放熱した場合に吸熱する第２面とを有する第１熱源素子および第２熱源素子と、前記第１熱源素子の前記第１面と前記第２熱源素子の前記第１面とを熱伝達可能に連結する素子間熱伝導部材と、前記第１熱源素子および前記第２熱源素子の吸放熱を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記第１熱源素子の前記第１面が吸熱した場合に前記第２熱源素子の前記第１面が放熱し、前記第１熱源素子の前記第１面が放熱した場合に前記第２熱源素子の前記第１面が吸熱するように制御し、前記第１熱源素子の前記第２面の吸熱または放熱によって前記温度調節対象物の温度が調節されることを特徴とする。
【０００８】
この態様によれば、より長時間継続的に温度調節対象物の温度を調節することができる。
【０００９】
上記態様において、前記第１熱源素子の前記第２面と前記温度調節対象物とを熱伝達可能に連結する対象物側熱伝導部材を備え、前記対象物側熱伝導部材を介して、前記第１熱源素子の前記第２面の吸熱または放熱による前記温度調節対象物の温度調節が行われてもよい。この態様によれば、温度調節対象物をより効率的に温度調節することができる。
【００１０】
上記態様において、前記温度調節対象物の温度を検知する温度検知センサを備え、前記制御部は、前記温度検知センサの検知結果に基づいて、前記第１熱源素子および前記第２熱源素子の吸放熱を制御するようにしてもよい。この態様によれば、無駄な電力消費を抑えることができる。
【００１１】
上記態様において、前記第１熱源素子および前記第２熱源素子は、ペルチェ素子であってもよい。この態様によれば、より長時間継続的に温度調節対象物の温度を調節することができる。
【００１２】
本発明の他の態様は、ステアリングホイールである。このステアリングホイールは、上述のいずれかの態様の温度調節装置を備えたことを特徴とする。この態様によれば、より長時間継続的にステアリングホイールの温度を調節することができる。
【００１３】
上記態様において、リング部と、前記リング部の内径側に連結されたスポーク部と、を備え、前記温度調節対象物は、前記リング部であり、前記素子間熱伝導部材は、前記スポーク部に設けられていてもよい。この態様によれば、より長時間継続的にステアリングホイールのリング部の温度を調節することができる。
【００１４】
上記態様において、前記リング部の上部領域と下部領域とに設けられ、前記リング部の温度を検知する温度検知センサを備え、前記制御部は、前記温度検知センサの検知結果に基づいて、前記第１熱源素子および前記第２熱源素子の吸放熱を制御するようにしてもよい。この態様によれば、無駄な電力消費を抑えることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、より長時間継続的に温度調節対象物の温度を調節することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための最良の形態（以下、実施形態という）について詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。
【００１７】
（実施形態１）
図１は、実施形態１に係る温度調節装置の構成を示すブロック図である。なお、図中太線は各構成要素が熱的に連結されていることを示している。
【００１８】
図１に示すように、温度調節対象物１００の温度を調節する温度調節装置１０は、第１熱源素子１２、第２熱源素子１４、素子間熱伝導部材１６、対象物側熱伝導部材１８、制御部２０などにより構成されている。
【００１９】
第１熱源素子１２および第２熱源素子１４はそれぞれ、吸熱または放熱する第１面と、第１面が吸熱した場合に放熱し、第１面が放熱した場合に吸熱する第２面とを有している。第１熱源素子１２および第２熱源素子１４は、たとえばペルチェ素子からなる。ペルチェ素子は、電流を流すと第１面で周囲より吸熱するとともに第２面で熱を発生（放熱）するか、あるいは第１面で放熱するとともに第２面で周囲より吸熱する。たとえば、第１面で吸熱するように電流を流すと、第１面から第２面へ熱が移動し、これにより第１面での吸熱および第２面での放熱が行われる。第１面あるいは第２面での周囲からの吸熱によって周囲が冷却され、放熱によって周囲が加熱される。ペルチェ素子の吸熱および放熱の熱量は、流す電流量に応じて決定され、また、第１面および第２面のどちらで吸熱あるいは放熱するかは電流の極性に応じて決定される。
【００２０】
第１熱源素子１２の第１面と第２熱源素子１４の第１面とは、素子間熱伝導部材１６によって熱伝達可能に連結されている。素子間熱伝導部材１６は、たとえばヒートパイプからなる。ヒートパイプは、少量の熱輸送用流体である液体、たとえば水を金属管内に減圧し、封入して構成されている。このような構成のヒートパイプは、銅等の熱伝導率の高い金属の数百倍もの熱伝導率をもつ熱輸送デバイスとして知られている。また、本実施形態では、第１熱源素子１２の第２面と温度調節対象物１００とが、対象物側熱伝導部材１８によって熱伝達可能に連結されている。対象物側熱伝導部材１８は、たとえば素子間熱伝導部材１６と同様にヒートパイプからなる。
【００２１】
制御部２０は、第１熱源素子１２および第２熱源素子１４に印加される電流の極性および電流量を変化させることで、第１熱源素子１２および第２熱源素子１４の吸放熱を制御する。ここで、制御部２０は、第１熱源素子１２の第１面が吸熱した場合に第２熱源素子１４の第１面が放熱し、第１熱源素子１２の第１面が放熱した場合に第２熱源素子１４の第１面が吸熱するように制御する。そして、第１熱源素子１２の第２面の吸熱または放熱によって温度調節対象物１００の温度が調節される。本実施形態では、第１熱源素子１２の第２面と温度調節対象物１００との間に対象物側熱伝導部材１８が設けられているため、第１熱源素子１２の第２面の吸熱または放熱による温度調節対象物１００の温度調節は、対象物側熱伝導部材１８を介して行われることとなる。
【００２２】
具体的には、たとえば、温度調節対象物１００を冷却する場合には、制御部２０は第１熱源素子１２の第２面が吸熱するように、第１熱源素子１２に直流電流を流す。温度調節対象物１００の熱は、対象物側熱伝導部材１８を介して、あるいは直接、第１熱源素子１２の第２面から第１熱源素子１２内に吸収され、これにより温度調節対象物１００は冷却される。第１熱源素子１２の第２面から吸収された熱は、第１熱源素子１２内を移動して第１面側に至り、第１熱源素子１２の第１面から素子間熱伝導部材１６に放出される。素子間熱伝導部材１６内に封入されている熱輸送用流体は、第１熱源素子１２の第１面から伝えられた熱によって蒸気化し、第２熱源素子１４側に移動する。
【００２３】
第２熱源素子１４の第１面は制御部２０によって吸熱するように制御されているため、素子間熱伝導部材１６内を移動してきた熱は、第２熱源素子１４の第１面から第２熱源素子１４内に吸収される。第２熱源素子１４内に吸収された熱は、第２熱源素子１４内を移動して第２面側に至り、第２熱源素子１４の第２面から放出される。第２熱源素子１４の第２面には、ヒートシンクなどの図示しない放熱部材が設けられており、第２熱源素子１４の第２面から放出された熱は、効率的に冷却される。
【００２４】
ペルチェ素子は、素子自体の温度上昇によって冷却・加熱性能が低下してしまう。本実施形態では、第１熱源素子１２の第１面と第２熱源素子１４の第１面とを素子間熱伝導部材１６で熱的に連結するとともに、第１熱源素子１２の第１面と第２熱源素子１４の第１面とで吸熱・放熱を逆制御している。したがって、第１熱源素子１２の第１面から放出された熱は、効率的に素子間熱伝導部材１６内に吸収されるとともに第２熱源素子１４側に移動し、第２熱源素子１４の第１面から第２熱源素子１４内に吸収される。すなわち、第１熱源素子１２から放出された熱を第２熱源素子１４が吸収することで、第１熱源素子１２における熱交換を高効率に行っている。そのため、第１熱源素子１２の温度上昇を効率的に抑えることができ、第１熱源素子１２による冷却・加熱性能の低下を抑えることができる。
【００２５】
なお、対象物側熱伝導部材１８を設けずに、第１熱源素子１２の第２面によって温度調節対象物１００を直接温度調節するようにしてもよい。また、対象物側熱伝導部材１８自体が温度調節対象物１００の全部または一部を構成する場合には、対象物側熱伝導部材１８を温度調節対象物１００としてもよい。
【００２６】
次に、実施形態１に係る温度調節装置１０をステアリングホイール２００に適用した場合を説明する。図２はステアリングホイール２００の概略平面図であり、図３（ａ）、（ｂ）はステアリングホイール２００の概略部分断面図である。図３において、（ａ）は図２におけるＡ−Ａ線に沿った概略断面図であり、（ｂ）は図２におけるＢ−Ｂ線に沿った概略断面図である。
【００２７】
図２に示すように、ステアリングホイール２００は、運転者が主に把持するリング部２０２と、リング部２０２の内径側に連結されたスポーク部２０４とを備える。本実施形態では、スポーク部２０４は略Ｔ字状の形状であり、スポーク部２０４の３方に延びる３つの端部がそれぞれリング部２０２の左右領域および下領域に連結されている。ステアリングホイール２００は、スポーク部２０４を介して図示しない車両の操舵軸に回転可能に連結されており、運転者がリング部２０２を回転操作することで操舵軸が回転し、車両の前輪の向きが変えられるようになっている。
【００２８】
図２および図３（ａ）、（ｂ）に示すように、リング部２０２は、たとえばアルミニウム合金などの金属からなり、リング状の芯材２０６を有する。芯材２０６の外周には、たとえばウレタン樹脂などの合成樹脂からなる充填材２０８が配設されている。また、スポーク部２０４の端部が連結されているリング部２０２の左右領域には、内部に第１熱源素子１２が1つずつ配設されている。したがって、ここではリング部２０２が温度調節対象物１００となる。
【００２９】
第１熱源素子１２の第２面１２ｂには対象物側熱伝導部材１８が熱伝達可能に連結されている。対象物側熱伝導部材１８は、リング部２０２の全周にわたって設けられるとともに、リング部２０２の一部を構成している。第１熱源素子１２の第１面１２ａには素子間熱伝導部材１６の一端が熱伝達可能に連結され、素子間熱伝導部材１６の他端側は、スポーク部２０４側に延びている。なお、ここではリング部２０２の左領域の断面のみを図３（ａ）に示しているが、右領域の断面は左領域の断面と同様であるため図示は省略する。
【００３０】
スポーク部２０４の下方向に延びる端部内には、第２熱源素子１４が配設されている。また、スポーク部２０４内には、リング部２０２の左領域内に配設された第１熱源素子１２およびリング部２０２の右領域内に配設された第１熱源素子１２と、スポーク部２０４の下方向に延びる端部内に配設された第２熱源素子１４とを熱的に連結するように、素子間熱伝導部材１６が配設されている。ここで、第２熱源素子１４は、その第１面１４ａがスポーク部２０４に向くように第２熱源素子１４に配設されており、第１面１４ａと素子間熱伝導部材１６とが熱伝達可能に連結されている。第２熱源素子１４の第２面１４ｂには放熱部材としてのヒートシンク２２が設けられている。スポーク部２０４において、素子間熱伝導部材１６の表面は断熱シート２１０に覆われている。
【００３１】
制御部２０は、たとえば、車両の備える図示しないＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）内に設けられている。
【００３２】
このような構成において、たとえば、リング部２０２を冷却する場合には、制御部２０は第１熱源素子１２の第２面１２ｂが吸熱するように制御する。リング部２０２の熱は、その多くが対象物側熱伝導部材１８に吸収され、対象物側熱伝導部材１８の空洞部１８ａに封入されている熱輸送用流体を蒸気化し、第１熱源素子１２側に移動する。リング部２０２の熱は、対象物側熱伝導部材１８を介して、あるいは直接、第１熱源素子１２の第２面１２ｂから第１熱源素子１２内に吸収される。
【００３３】
第２面１２ｂから吸収された熱は、第１熱源素子１２の第１面１２ａから素子間熱伝導部材１６に放出され、素子間熱伝導部材１６の空洞部１６ａ内に封入されている熱輸送用流体を蒸気化し、第２熱源素子１４側に移動する。素子間熱伝導部材１６内を移動してきた熱は、第２熱源素子１４の第１面１４ａから第２熱源素子１４内に吸収され、第２熱源素子１４内を移動して第２面１４ｂから放出される。第２熱源素子１４の第２面１４ｂから放出された熱は、ヒートシンク２２を介して放出される。
【００３４】
続いて、温度調節装置１０の制御部２０による温度調節制御フローについて説明する。図４は、制御部２０による温度調節制御を示すフローチャートである。
【００３５】
まず、制御部２０は、運転者からの温度調節開始指示があったか判断する（ステップ４０１：以下Ｓ４０１と略記する。他のステップも同様）。運転者は、たとえば、車両に設けられた温度調節開始スイッチのＯＮ／ＯＦＦによってステアリングホイール２００の温度調節の開始・終了を指示することができ、また、設定温度スイッチによってステアリングホイール２００の調節温度を変更することが可能である。運転者からの温度調節開始指示がない場合（Ｓ４０１のＮｏ）、制御部２０は、運転者からの温度調節開始指示の有無判断を繰り返す。
【００３６】
運転者からの温度調節開始指示があった場合（Ｓ４０１のＹｅｓ）、制御部２０は、第１熱源素子１２および第２熱源素子１４への通電を開始する（Ｓ４０２）。この際、制御部２０は、第１熱源素子１２の第１面１２ａと第２熱源素子１４の第１面１４ａとが異なる吸熱・放熱動作を行うように、第１熱源素子１２および第２熱源素子１４に通電する。第１熱源素子１２および第２熱源素子１４に流す電流量は、たとえば直前に実行した温度調節制御フローにおいて運転者が設定温度スイッチによって設定した温度に応じて決定される。
【００３７】
続いて、運転者からの温度調節終了指示があったか判断する（Ｓ４０３）。温度調節終了指示がない場合（Ｓ４０３のＮｏ）、制御部２０は、運転者からの設定温度変更指示があったか判断する（Ｓ４０５）。温度設定変更指示があった場合（Ｓ４０５のＹｅｓ）、制御部２０は、第１熱源素子１２および第２熱源素子１４に流す電流量を、変更後の設定温度に応じた電流量に変更する（Ｓ４０６）。
【００３８】
第１熱源素子１２および第２熱源素子１４に流す電流量の変更後、あるいは設定温度変更指示がない場合（Ｓ４０５のＮｏ）、制御部２０は、運転者からの温度調節終了指示の有無を判断する（Ｓ４０３）。温度調節終了指示があった場合（Ｓ４０３のＹｅｓ）、制御部２０は、第１熱源素子１２および第２熱源素子１４への通電を終了し（Ｓ４０４）、本制御フローを終了する。
【００３９】
以上の構成によって得られる効果は以下のとおりである。すなわち、本実施形態に係る温度調節装置１０では、第１熱源素子１２の第１面１２ａと第２熱源素子１４の第１面１２ａとを素子間熱伝導部材１６によって熱的に連結している。また、第１熱源素子１２の第１面１２ａと第２熱源素子１４の第１面１４ａとで吸熱・放熱を逆制御している。そのため、第１熱源素子１２の放出した熱を第２熱源素子１４が吸収することで、第１熱源素子１２における高効率の熱交換が可能となり、第１熱源素子１２の温度上昇を抑えることができる。その結果、第１熱源素子１２による冷却・加熱性能の低下を抑えることができるため、長時間継続的な温度調節が可能となる。
【００４０】
また、第１熱源素子１２での高効率の熱交換が可能となるため、より短時間での温度調節が可能となる。また、これにより、温度調節対象物１００に設けるペルチェ素子の個数を減らすことができ、製造コストも低減できる。さらに、第１熱源素子１２自体が高温になることで起こる第１熱源素子１２の故障も防ぐことができる。
【００４１】
（実施形態２）
実施形態２では、温度調節装置１０が温度調節対象物１００の温度を検知する温度検知センサを備え、制御部２０が温度検知センサの検知結果に基づいて温度調節を制御する点が実施形態１と異なる。なお、温度調節装置１０のその他の構成、ステアリングホイール２００の構成などは実施形態１と基本的に同一であり、実施形態１と同一の構成については同一の符号を付し、その説明は適宜省略する。
【００４２】
図５は、実施形態２に係る温度調節装置１０の構成を示すブロック図である。なお、図中太線は各構成要素が熱的に連結されていることを示している。
温度調節装置１０は、温度検知センサ２４、２６を備えている。温度検知センサ２４、２６は、温度調節対象物１００の温度を検知し、制御部２０に検知結果を送信する。制御部２０は、温度検知センサ２４、２６からの検知結果に基づいて、第１熱源素子１２および第２熱源素子１４への通電を制御する。たとえば、制御部２０は、温度検知センサ２４あるいは温度検知センサ２６のどちらか一方の検知結果が予め定められた所定の温度範囲から外れた場合に、第１熱源素子１２および第２熱源素子１４の吸放熱制御を行う。なお、温度検知センサの数は特に限定されない。
【００４３】
次に、実施形態２に係る温度調節装置１０をステアリングホイール２００に適用した場合を説明する。図６はステアリングホイール２００の概略平面図である。
図６に示すように、ステアリングホイール２００のリング部２０２に、温度検知センサ２４、２６が設けられている。ここで、温度検知センサ２４はリング部２０２の上部領域に、温度検知センサ２６はリング部２０２の下部領域に、それぞれ設けられている。車両の操舵軸に取り付けられたステアリングホイール２００は、車両の前輪の転舵角量がゼロの状態では、ステアリングホイール２００の上部領域が上側に、下部領域が下側にある基準状態にある。通常、ステアリングホイール２００はこの基準状態にあることが多い。そのため、ステアリングホイール２００の上部領域は日光の照射などにより最も高温になりやすく、相対的に下部領域は最も低温になりやすい。そのため、温度検知センサ２４、２６を上部領域および下部領域に設けている。
【００４４】
続いて、温度調節装置１０の制御部２０による温度調節制御フローについて説明する。図７は、制御部２０による温度調節制御を示すフローチャートである。
図示しないイグニッションスイッチの投入などにより、制御部２０は、図７に示す温度調節制御フローを開始する。
【００４５】
まず、制御部２０は、温度検知センサ２４、２６の検知結果から、リング部２０２の表面温度が予め設定された所定の温度範囲内にあるか判断する（Ｓ７０１）。リング部２０２の表面温度が所定の温度範囲内にあった場合（Ｓ７０１のＹｅｓ）、制御部２０は、本制御フローを終了する。リング部２０２の表面温度が所定の温度範囲内になかった場合（Ｓ７０１のＮｏ）、制御部２０は、第１熱源素子１２および第２熱源素子１４への通電を開始し（Ｓ７０２）、リング部２０２の温度を調節する。ここで、本実施形態では、温度検知センサ２４、２６の検知結果の少なくとも１つが所定の温度範囲内になければリング部２０２の温度調節制御を実行する。
【００４６】
制御部２０は、リング部２０２の表面温度が所定の温度範囲を下回っていた場合には、第１熱源素子１２の第２面１２ｂが放熱するように第１熱源素子１２に電流を流す。また、リング部２０２の表面温度が所定の温度範囲を上回っていた場合には、第１熱源素子１２の第２面１２ｂが吸熱するように第１熱源素子１２に電流を流す。第１熱源素子１２および第２熱源素子１４に流す電流量は、リング部２０２の表面温度が所定の温度範囲内となる量であり、たとえば温度検知センサ２４、２６によって検知された温度と所定の温度範囲の上限あるいは下限温度との差に応じて決定される。
【００４７】
第１熱源素子１２および第２熱源素子１４への通電を開始した後、制御部２０は、リング部２０２の表面温度が所定の温度範囲内にあるか判断する（Ｓ７０３）。リング部２０２の表面温度が所定の温度範囲内になかった場合（Ｓ７０３のＮｏ）、制御部２０は、第１熱源素子１２および第２熱源素子１４への通電状態を維持する。リング部２０２の表面温度が所定の温度範囲内にあった場合（Ｓ７０３のＹｅｓ）、制御部２０は、第１熱源素子１２および第２熱源素子１４への通電を終了し（Ｓ７０４）、本制御フローを終了する。
【００４８】
以上、実施形態２に係る温度調節装置１０によれば、実施形態１の効果に加えて以下の効果が得られる。すなわち、本実施形態の温度調節装置１０では、制御部２０が温度検知センサ２４、２６の検知結果に基づいて温度調節対象物１００の温度を調節している。そのため、温度調節装置１０をステアリングホイール２００に適用した場合には、自動的にステアリングホイール２００の温度調節を実行することができ、運転者による操作が不要となる。また、リング部２０２の表面温度が所定範囲内となった場合には自動的に温度調節制御が終了するため、無駄な電力消費を抑えることができる。
【００４９】
本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を加えることも可能である。各図に示す構成は、一例を説明するためのもので、同様な機能を達成できる構成であれば、適宜変更可能であり、同様な効果を得ることができる。
【００５０】
たとえば、車両が図示しないシートの温度調節を行うシートヒータを備えている場合には、ヒートシータの温度制御と連動して温度調節装置１０によるステアリングホイール２００の温度調節を実行するようにしてもよい。これによれば、シートヒータの温度制御機構とステアリングホイール２００の温度制御機構とにおいて、その機構の一部を共有することができるため、製造コストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】実施形態１に係る温度調節装置の構成を示すブロック図である。
【図２】ステアリングホイールの概略平面図である。
【図３】図３（ａ）、（ｂ）はステアリングホイールの概略部分断面図である。
【図４】制御部による温度調節制御を示すフローチャートである。
【図５】実施形態２に係る温度調節装置の構成を示すブロック図である。
【図６】ステアリングホイールの概略平面図である。
【図７】制御部による温度調節制御を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５２】
１０ 温度調節装置、 １２ 第１熱源素子、 １２ａ、１４ａ 第１面、 １２ｂ、１４ｂ 第２面、 １４ 第２熱源素子、 １６ 素子間熱伝導部材、 １６ａ、１８ａ 空洞部、 １８ 対象物側熱伝導部材、 ２０ 制御部、 ２２ ヒートシンク、 ２４、２６ 温度検知センサ、 １００ 温度調節対象物、 ２００ ステアリングホイール、 ２０２ リング部、 ２０４ スポーク部、 ２１０ 断熱シート。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
温度調節対象物の温度を調節する温度調節装置であって、
吸熱または放熱する第１面と、前記第１面が吸熱した場合に放熱し、前記第１面が放熱した場合に吸熱する第２面とを有する第１熱源素子および第２熱源素子と、
前記第１熱源素子の前記第１面と前記第２熱源素子の前記第１面とを熱伝達可能に連結する素子間熱伝導部材と、
前記第１熱源素子および前記第２熱源素子の吸放熱を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記第１熱源素子の前記第１面が吸熱した場合に前記第２熱源素子の前記第１面が放熱し、前記第１熱源素子の前記第１面が放熱した場合に前記第２熱源素子の前記第１面が吸熱するように制御し、
前記第１熱源素子の前記第２面の吸熱または放熱によって前記温度調節対象物の温度が調節されることを特徴とする温度調節装置。
【請求項２】
前記第１熱源素子の前記第２面と前記温度調節対象物とを熱伝達可能に連結する対象物側熱伝導部材を備え、
前記対象物側熱伝導部材を介して、前記第１熱源素子の前記第２面の吸熱または放熱による前記温度調節対象物の温度調節が行われることを特徴とする請求項１に記載の温度調節装置。
【請求項３】
前記温度調節対象物の温度を検知する温度検知センサを備え、
前記制御部は、前記温度検知センサの検知結果に基づいて、前記第１熱源素子および前記第２熱源素子の吸放熱を制御することを特徴とする請求項１または２に記載の温度調節装置。
【請求項４】
前記第１熱源素子および前記第２熱源素子は、ペルチェ素子であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の温度調節装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の温度調節装置を備えたことを特徴とするステアリングホイール。
【請求項６】
リング部と、
前記リング部の内径側に連結されたスポーク部と、
を備え、
前記温度調節対象物は、前記リング部であり、
前記素子間熱伝導部材は、前記スポーク部に設けられたことを特徴とする請求項５に記載のステアリングホイール。
【請求項７】
前記リング部の上部領域と下部領域とに設けられ、前記リング部の温度を検知する温度検知センサを備え、
前記制御部は、前記温度検知センサの検知結果に基づいて、前記第１熱源素子および前記第２熱源素子の吸放熱を制御することを特徴とする請求項６に記載のステアリングホイール。
【請求項１】
温度調節対象物の温度を調節する温度調節装置であって、
吸熱または放熱する第１面と、前記第１面が吸熱した場合に放熱し、前記第１面が放熱した場合に吸熱する第２面とを有する第１熱源素子および第２熱源素子と、
前記第１熱源素子の前記第１面と前記第２熱源素子の前記第１面とを熱伝達可能に連結する素子間熱伝導部材と、
前記第１熱源素子および前記第２熱源素子の吸放熱を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記第１熱源素子の前記第１面が吸熱した場合に前記第２熱源素子の前記第１面が放熱し、前記第１熱源素子の前記第１面が放熱した場合に前記第２熱源素子の前記第１面が吸熱するように制御し、
前記第１熱源素子の前記第２面の吸熱または放熱によって前記温度調節対象物の温度が調節されることを特徴とする温度調節装置。
【請求項２】
前記第１熱源素子の前記第２面と前記温度調節対象物とを熱伝達可能に連結する対象物側熱伝導部材を備え、
前記対象物側熱伝導部材を介して、前記第１熱源素子の前記第２面の吸熱または放熱による前記温度調節対象物の温度調節が行われることを特徴とする請求項１に記載の温度調節装置。
【請求項３】
前記温度調節対象物の温度を検知する温度検知センサを備え、
前記制御部は、前記温度検知センサの検知結果に基づいて、前記第１熱源素子および前記第２熱源素子の吸放熱を制御することを特徴とする請求項１または２に記載の温度調節装置。
【請求項４】
前記第１熱源素子および前記第２熱源素子は、ペルチェ素子であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の温度調節装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の温度調節装置を備えたことを特徴とするステアリングホイール。
【請求項６】
リング部と、
前記リング部の内径側に連結されたスポーク部と、
を備え、
前記温度調節対象物は、前記リング部であり、
前記素子間熱伝導部材は、前記スポーク部に設けられたことを特徴とする請求項５に記載のステアリングホイール。
【請求項７】
前記リング部の上部領域と下部領域とに設けられ、前記リング部の温度を検知する温度検知センサを備え、
前記制御部は、前記温度検知センサの検知結果に基づいて、前記第１熱源素子および前記第２熱源素子の吸放熱を制御することを特徴とする請求項６に記載のステアリングホイール。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００９−２７５９４７（Ｐ２００９−２７５９４７Ａ）
【公開日】平成２１年１１月２６日（２００９．１１．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１２５７３９（Ｐ２００８−１２５７３９）
【出願日】平成２０年５月１３日（２００８．５．１３）
【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２１年１１月２６日（２００９．１１．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年５月１３日（２００８．５．１３）
【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 ]