JP2009143345A - 車両用暖房装置 - Google Patents

Abstract

【課題】気流の不快感がなく急速加熱性に優れて、冷輻射を感じたり、頭部〜肩口が寒いといった不快感のない車両用暖房装置がなかった。
【解決手段】背もたれ部３の着座者の首と後頭部に対面する部分に面状発熱体７を備え、着座者の首後部または後頭部を加熱暖房可能にしたことにより、着座者の首後部または後頭部が暖房開始直後から温められ、暖房感を感じやすい部位なので暖房の即効性を得ることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両用の座席暖房装置に関する。

従来、自動車等の車室内暖房は、エンジン廃熱を利用した温風暖房が主流である。図６は、現在車両などの車室内暖房に最も多く使用されている方式を示す、温まったエンジン冷却水の熱を利用した温水による温風暖房方式（エンジン冷却水や温風ファンの系統図は図示せず）を説明するための、乗用車の車両側面を切り欠いた車室斜視図である。

図６において、エンジン冷却水を熱源として暖められた空気は、ダッシュボードの両側と、中央および下面にそれぞれ設けられた吹出し口ａ、ｂ、ｃ、およびｄから、吹出し位置および方向を選択調整されて吹出し、車内を暖房する。この温風暖房方式は、熱量の点で特に優れ、暖房負荷に見合う熱量を発生するものである。

しかしながら、上記の暖房方式を快適性の観点から見ると、空気温度に主眼を置いているため、不快な冷輻射を感じたり、気流による冷風感、不快感を伴うという課題があった。また、エンジンの廃熱を利用するため、エンジンが温まらない限り熱量が発生せず、急速加熱性に乏しく、最も寒さを感じる運転開始直後に満足感が得られないという課題があった。

そこで、車室内の内装部材の表面に沿って面状の電気ヒータを配置し、この電気ヒータの表面上に、熱放射率の高い材料により構成される熱放射部材を設けて、前記電気ヒータの発熱により熱放射部材を加熱し、熱放射部材の表面から赤外線を放射するようにした車両用輻射暖房装置が発明されている（例えば特許文献１参照）。
特開２００５−２１２５５６号公報

一般に、輻射パネルによって車室内を暖房しても、車室内気の暖房分布には差が生じてしまう事は避けがたい。その為、着座する乗員の窓側の頭部〜首、肩口周辺に掛けては、車室外の冷気によって冷やされた窓が、窓近傍に着座する乗員の頭部〜首周辺の車室内気を冷やしてしまう為、この周辺（すなわち窓の内側）の車室内気の温度低下は、上述した輻射パネルでの暖房では防止し難いのが現状である。

そして特許文献１に記載の車両用輻射暖房装置においては、赤外線を放射する内装部材は、車室内前部に位置する車両計器盤の下方部、車室内の左右ドア側面下方部、車室内センターコンソールの左右側面部、前席シート部材の背面部の少なくとも１つの部材であるので、暖房時に熱放射部材の表面から放射される赤外線が乗員の足元〜体幹部にしか照射されないため、頭部から首周辺、肩口が寒いといった課題があった。

本発明は、上記課題を解決するもので、暖房の即効性を向上でき、かつ車両への搭載が容易な車両用暖房装置を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の車両用暖房装置は、着座部と背もたれ部を有する車両用の座席において、着座者の首と後頭部に対面する部分に面状発熱体を備え、前記着座者の首後部または後頭部を加熱暖房可能にしたものである。

これによって、面状発熱体からの輻射熱や接触することにより生じる伝導熱により、着座者の首後部または後頭部が暖房開始直後から温められ、暖房感を感じやすい部位なので暖房の即効性を得ることができる。

本発明の車両用暖房装置は、着座者の首と後頭部に対面する部分に備えた面状発熱体が、着座者の前記部位を暖房運転開始直後から加熱暖房可能としたもので、暖房の即効性を向上でき、シンプルな構成で乗員の実態に応じた多様な暖房形態が実現できる。

第１の発明は、着座部と背もたれ部を有する車両用の座席において、着座者の首と後頭部に対面する部分に面状発熱体を備え、前記着座者の首後部または後頭部を加熱暖房可能にしたことにより、面状発熱体からの輻射熱や接触することにより生じる伝導熱により、着座者の首後部または後頭部が暖房開始直後から温められることで、首や後頭部は露出されている場合が多いうえに暖房感を感じやすい部位なので、暖房の即効性を得ることができる。

第２の発明は、特に第１の発明において、着座者の後頭部に対面する座席の上部が、着座者の頭部を包むように耳元まで湾曲または屈曲して延伸した形状に形成され、着座者の耳に対面する部分にも面状発熱体を備えたことにより、特に冷えやすい耳や、顔面側方も暖房開始直後から温められ、暖房の即効性を向上できる。

第３の発明は、特に第２の発明の座席上部の耳元まで延びた湾曲または屈曲部分が、着座者の肩上部の一部分にも対面するよう所定の角度で下向きに傾けて延伸され、着座者の肩上部に対面する部分にも面状発熱体を備えたことにより、冷輻射などで寒さを感じやすい首から肩にかけての部位にも、対面する位置に面状発熱体を備えているので、暖房開始直後から温められ、暖房の即効性を向上できる。また、従来より、腰、肩、首等の身体の部分の凝りまたは痛みを治療するために温熱治療法が用いられている。温熱治療では、例えば赤外線ランプを用いて患部に赤外線を照射することによりその部分を温めるが、面状発熱体による暖房効果で首から肩にかけての凝りが発生しやすい部位の血行が良くなり、凝りまたは痛みが緩和される効果も期待できる。

第４の発明は、特に第１〜第３のいずれか１つの発明において、背もたれ部に設けて着座者の背中部から後頭部までを加熱暖房する背部面状発熱体を備え、前記背部面状発熱体の少なくとも上部を上下方向に複数に分割して構成し、この複数の分割発熱体を通電と非通電に選択的に制御可能にしたことにより、背中部から後頭部まで複数に分割された分割発熱体を、それぞれ独立して通電と非通電に制御できるので、身長の低い着座者が自分の頭部より高い位置の発熱体を非通電にして無駄な通電を省くことができる。また、暖房運転開始時に暖房の即効性を得るため通電していた後頭部近傍の発熱体を、暖房運転安定時にはのぼせやほてり、眠気の防止のために非通電にすることができる。このように、乗員の使用実態に応じて通電と非通電を分割発熱体ごとに選択制御できるので、多様な暖房形態を実現でき、快適性や省電力性が向上する。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
本発明の第１の実施の形態を図１を参照して説明する。

図１（ａ）は本発明の第１の実施の形態における車両用暖房装置の外観図で、図１（ｂ）は標準的な成人男性が着座した場合の外観図である。図中、シート１は着座部２、背もたれ部３で構成され、車両の床面に固定されている。背もたれ部３は着座部２に対してその傾斜角度が任意に調整可能なようにして連結されており、着座部２と背もたれ部３はそれぞれ内部にクッション材４が配され、その表面は皮製、あるいは布製の表皮５に覆われている。背もたれ部３にはヒータ線６を蛇行配設して構成された背部発熱体７が、背もたれ部３の表皮５とクッション材４との間に配設されている。

そして、この背部発熱体７は背もたれ部３の下部から上部まで上下方向に４つに分割された分割発熱体７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄからなっていて、この４つの分割発熱体７ａ〜７ｄは、それぞれ独立して通電と非通電に選択して制御できるように電源（図示せず）に接続されている。そして背もたれ部３は、標準的な成人男性が座った場合に頭頂部と同じか頭頂部を超えるだけの高さを有しており、最上部の分割発熱体７ａは着座者の首と後頭部に対面する高さ部分に設けられている。

上記構成により、標準的な成人男性がシート１に座り、最上部の分割発熱体７ａに通電すると、クッション材４は断熱材の役割を果たすので分割発熱体７ａの配設部分の熱容量は小さくなる結果、温度の上昇速度が早く、暖房開始直後から輻射熱により着座者の首後部または後頭部を加熱暖房することができる。

このように、分割発熱体７ａに通電開始すると、分割発熱体７ａの配設部分の熱容量は小さく設定できるので温度の立ち上がり速度が早く、急速加熱性に優れる。そして、面状発熱体からの輻射熱や接触することにより生じる伝導熱により、着座者の首後部または後頭部が暖房開始直後から温められ、暖房感を感じやすい部位なので暖房の即効性を得ることができる。また、首や後頭部は露出されている場合が多く、車両の窓や冷え切った車室内内装からの冷輻射を感じやすいので、これを防止し温めることで暖房運転開始直後の暖房感が得られやすくなる。

一方、標準的な成人男性よりも身長の低い、女性や子供がシート１に座った場合は、最上部の分割発熱体７ａには通電せず、首と後頭部に対面する高さ部分に設けられた分割発熱体７ｂや７ｃに通電する。すると、身長の低い着座者の首後部または後頭部を加熱暖房することが可能となる。

このように、背中部から後頭部まで複数に分割された分割発熱体７ａ〜７ｄを、それぞれ独立して通電と非通電に制御できるので、身長の低い着座者が自分の頭部より高い位置の発熱体を非通電にして無駄な通電を省くことができる。また、暖房運転開始時に暖房の即効性を得るため通電していた後頭部近傍の発熱体を、暖房運転安定時にはのぼせやほてり、眠気の防止のために非通電にすることができる。このように、乗員の使用実態に応じて通電と非通電を分割発熱体ごとに選択制御できるので、多様な暖房形態を実現でき、快適性や省電力性が向上する。

また、暖房運転開始から車室内温度または人体の温度が上昇した暖房運転安定時に、首後部や後頭部の暖房が不快になってきた場合は、分割発熱体７ａへの通電電圧を下げて暖房能力を下げる制御を行ったり、制御装置（図示せず）にタイマー機能を設けて、所定時間（例えば２０秒ＯＮ、４０秒ＯＦＦ）で通電と非通電を繰り返すように制御するなどして、不快感を防止するようにしても良い。

また、前述の制御装置のタイマー機能を用いて、暖房運転開始から所定時間（例えば２０分）経過後には、自動的に分割発熱体７ａへの印可電圧を低下させたり、通電を停止するように制御しても良い。

（実施の形態２）
本発明の第２の実施の形態を図２を参照して説明する。なお、以下の説明では、上述した構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。

図２（ａ）は本発明の第２の実施の形態における車両用暖房装置の外観図で、図２（ｂ）は標準的な成人男性が着座した場合の外観図である。本実施の形態が第１の実施の形態と相違する点は、図２に示すように、シート１１が着座部２、背もたれ部３、ヘッドレスト１２から構成されている点にある。この、背もたれ部３の上方にあるヘッドレスト１２は、上下動可能なように背もたれ部３に連接され、着座者の頭部が後方に倒れることを防止している。ヘッドレスト１２もその表面は表皮５で覆われ、その内部にクッション材４が詰め込まれ、ヘッドレスト１２の表皮５とクッション材４との間にも、ヒータ線６を蛇行配設して構成されたヘッドレスト発熱体７ｈが配設されている。このヘッドレスト発熱体７ｈは、背もたれ部３に配設された分割発熱体７ｂ〜７ｄとともに、背部発熱体７の分割発熱体として機能するよう構成されている。

上記構成により、標準的な成人男性がシート１１に座り、ヘッドレスト１２のヘッドレスト発熱体７ｈに通電すると、熱容量が小さいので素早く温度上昇し、暖房開始直後から輻射熱により着座者の首後部または後頭部を加熱暖房することができる。

このように、ヘッドレスト発熱体７ｈに通電開始すると、ヘッドレスト発熱体７ｈの配設部分の熱容量は小さく設定できるので急速加熱性に優れる。そして、面状発熱体からの加熱により、着座者の首後部または後頭部が暖房開始直後から温められ、暖房感を感じやすい部位なので暖房の即効性を得ることができる。また、首や後頭部は露出されている場合が多く、車両の窓や冷え切った車室内内装からの冷輻射を感じやすいので、これを防止し温めることで暖房運転開始直後の暖房感が得られやすくなる。

一方、標準的な成人男性よりも身長の低い、女性や子供がシート１１に座った場合は、ヘッドレスト１２のヘッドレスト発熱体７ｈには通電せず、首と後頭部に対面する高さ部分に設けられた分割発熱体７ｂや７ｃに通電する。すると、身長の低い着座者の首後部または後頭部を加熱暖房することが可能となる。

このように、背中部から後頭部まで複数に分割された分割発熱体７ｂ〜７ｄと７ｈを、それぞれ独立して通電と非通電に制御できるので、身長の低い着座者が自分の頭部より高い位置の発熱体を非通電にして無駄な通電を省くことができる。また、暖房運転開始時に暖房の即効性を得るため通電していた後頭部近傍の発熱体を、暖房運転安定時には不快感防止のために非通電にすることができる。このように、乗員の使用実態に応じて通電と非通電を分割発熱体ごとに選択制御できるので、多様な暖房形態を実現でき、快適性や省電力性が向上する。

（実施の形態３）
本発明の第３の実施の形態を図３を参照して説明する。なお、以下の説明では、上述した構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。

図３は本発明の第３の実施の形態における車両用暖房装置の外観図である。本実施の形態が第１および第２の実施の形態と相違する点は、図３に示すように、シート１３の背もたれ部１４の上部に、背もたれ部１４から屈曲して延伸され、着座者の頭部を包むように耳元まで形成された延伸部１６を備え、着座者の耳に対面する部分にも耳元面状発熱体１７を配設した点にある。

上記構成により、着座者がシート１３に座り、暖房運転開始とともに耳元面状発熱体１７に通電すると、暖房開始直後から輻射熱により着座者の耳や顔面側方を加熱暖房することができる。

このように、耳元面状発熱体１７に通電開始すると、特に冷えやすい耳や、顔面側方も暖房開始直後から温められ、暖房の即効性を向上できる。

なお、延伸部１６は着座者の耳部分を大きく超えて顔の前方方向へ張り出さず、乗員の着座動作に支障のない大きさになっている。そして、後頭部や首後部を暖房する分割発熱体７ａ（図示せず）と一体に構成して同時に通電制御しても良く、あるいは別体に構成して通電時間を個別に制御しても良い。

（実施の形態４）
本発明の第４の実施の形態を図４を参照して説明する。なお、以下の説明では、上述した構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。

図４は本発明の第４の実施の形態における車両用暖房装置の外観図である。本実施の形態が第１〜第３のいずれかの実施の形態と相違する点は、図４に示すように、背もたれ部１４から着座者の耳元まで形成された延伸部１６が、着座者の肩上部の一部分にも略対面するよう下部が人体から遠ざかるように傾けられて、所定の角度で下向きに傾けて延伸されている点にある。そして、着座者の耳に略対面する部分から肩上部に略対面する部分まで肩上面状発熱体１８が配設されている点も異なる。

上記構成により、着座者がシート１３に座り、暖房運転開始とともに肩上面状発熱体１８に通電すると、暖房開始直後から輻射熱により着座者の耳や顔面側方とともに、首から肩にかけての部位も加熱暖房することができる。

このように、冷輻射などで寒さを感じやすい首から肩にかけての部位にも、略対面する位置に面状発熱体を備えているので、暖房開始直後から温められ、暖房の即効性を向上できる。また、従来より、腰、肩、首等の身体の部分の凝りまたは痛みを治療するために温熱治療法が用いられている。温熱治療では、例えば赤外線ランプを用いて患部に赤外線を照射することによりその部分を温めるが、面状発熱体による暖房効果で首から肩にかけての凝りが発生しやすい部位の血行が良くなり、凝りまたは痛みが緩和される効果も期待できる。

（実施の形態５）
本発明の第５の実施の形態を図５を参照して説明する。なお、以下の説明では、上述した構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。

図５は本発明の第５の実施の形態における車両用暖房装置の外観図である。本実施の形態が第１〜第４のいずれかの実施の形態と相違する点は、図５に示すように、ヘッドレスト２１の前面である着座者側曲面２２が、上部分がより前方向に張り出した形状であって、前方に倒れて下方に向いた曲面形状に形成されている点にある。そして、着座者の肩上部に略対面する部分までヘッドレスト発熱体７ｈが配設されている点も異なる。

上記構成により、着座者がシートに座り、暖房運転開始とともにヘッドレスト発熱体７ｈに通電すると、暖房開始直後から輻射熱により着座者の首後部や後頭部とともに、首から肩にかけての部位も加熱暖房することができる。

このように、冷輻射などで寒さを感じやすい首から肩にかけての部位にも、略対面する
位置に面状発熱体を備えているので、暖房開始直後から温められ、暖房の即効性を向上できる。また、面状発熱体による暖房効果で首から肩にかけての血行が良くなり、凝りまたは痛みが緩和される効果も期待できる。

なお、上記第１〜第５の実施の形態では、暖房について述べたが、本実施の形態を夏場の車室内冷房時の冷え性対策として使用してもよい。

以上のように、本発明にかかる車両用暖房装置は、車室内のみならず、航空機や劇場等のさまざまな座席での多様な暖房に展開が可能である。

（ａ）本発明の第１の実施の形態における車両用暖房装置の外観図、（ｂ）標準的な成人男性が着座した場合の外観図 （ａ）本発明の第２の実施の形態における車両用暖房装置の外観図、（ｂ）標準的な成人男性が着座した場合の外観図 本発明の第３の実施の形態における車両用暖房装置の外観図 本発明の第４の実施の形態における車両用暖房装置の外観図 本発明の第５の実施の形態における車両用暖房装置の外観図 従来の温風暖房方式の乗用車の車両側面を切り欠いた車室斜視図

符号の説明

１ シート（座席）
２ 着座部
３ 背もたれ部
７ 背部発熱体（面状発熱体）
７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ 分割発熱体
７ｈ ヘッドレスト発熱体
１１ シート（座席）
１３ シート（座席）
１４ 背もたれ部
１６ 延伸部
１７ 耳元面状発熱体
１８ 肩上面状発熱体

Claims (4)

1. 着座部と背もたれ部を有する車両用の座席において、着座者の首と後頭部に対面する部分に面状発熱体を備え、前記着座者の首後部または後頭部を加熱暖房可能な車両用暖房装置。
2. 着座者の後頭部に対面する座席の上部が、着座者の頭部を包むように耳元まで湾曲または屈曲して延伸した形状に形成され、着座者の耳に対面する部分にも面状発熱体を備えた請求項１に記載の車両用暖房装置。
3. 座席上部の耳元まで延びた湾曲または屈曲部分が、着座者の肩上部の一部分にも対面するよう所定の角度で下向きに傾けて延伸され、着座者の肩上部に対面する部分にも面状発熱体を備えた請求項２に記載の車両用暖房装置。
4. 背もたれ部に設けて着座者の背中部から後頭部までを加熱暖房する背部面状発熱体を備え、前記背部面状発熱体の少なくとも上部を上下方向に複数に分割して構成し、この複数の分割発熱体を通電と非通電に選択的に制御可能にした請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用暖房装置。