JP6150738B2 - 加熱冷却式シート - Google Patents

Description

本発明は、ペルチェ素子によってシートクッションを加熱又は冷却する加熱冷却式シートに関する。

シートが室内に設置されている場合には、室内の冷暖房装置によって、シートに着座する人の快適性を高めることが可能である。しかし、冷暖房装置は大型であって使用場所も限られる。これに対して近年、シートの設置場所にかかわらず着座する人の快適性を高めることが可能な加熱冷却装置を備えた、加熱冷却式シートの開発が進められている。該加熱冷却装置は、シート自体に組み込まれるので、簡単な構成でしかも小型軽量であることが求められる。この点を解決するために、該加熱冷却装置にペルチェ素子を採用した技術の開発が進められている。この種の加熱冷却式シートは、例えば特許文献１によって知られている。

特許文献１で知られている加熱冷却式シートの加熱冷却装置は、複数のペルチェ素子と、該ペルチェ素子に結合されたシート状の熱伝導部材とから成る。該ペルチェ素子及び該熱伝導部材は、シートクッションと該シートクッションを被覆する表皮との間に配置される。該複数のペルチェ素子は、該シートクッション内に点在して配置、つまり、該シートクッションに形成されている溝部に配置される。しかし、特許文献１の加熱冷却装置は、シートクッションの着座面と表皮との間に複数のペルチェ素子が配置されるので、いわゆる、ごつごつ感が残り、座り心地性を高めるには、改良の余地がある。

これに対し、ペルチェ素子をシートクッションの下部に配置することによって、座り心地性を高めることが考えられる。その場合には、ペルチェ素子に結合された熱伝導部材は、シートクッションの着座面の近傍まで延びることになる。

熱伝導部材は、例えば次の手順によって、シートクッションに設けられる。先ず、シートクッションのクッション材に、上下貫通した貫通孔を開ける。次に、ペルチェ素子に結合された熱伝導部材を、該貫通孔に通す。次に、該貫通孔を通った該熱伝導部材の上端部を、着座面の近傍（シートクッションの表皮の近傍）に配置する。

しかし、シートクッションのクッション材に貫通孔を開けるには、特殊な加工を施すことになるので、工数が嵩む。つまり、加熱冷却式シートを製造する時間がかかるとともに、製造コストが増す。

また、シートクッションの表皮は、柔軟性を有しているので、例えば人が着座した場合に、クッション材に対して横ずれを起こしやすい。このため、該熱伝導部分を、該表皮に接着等によって固着する必要がある。従って、固着工程が必要であり、加熱冷却式シート製造コストが増す要因となる。

特開２００６−１２２５８８号公報

本発明は、シートの座り心地性を高めるとともに、加熱冷却式シートの製造コストを抑制することができる技術を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明によれば、ペルチェ素子と、該ペルチェ素子に結合された熱伝導部材とによって、シートクッションを加熱又は冷却する加熱冷却式シートにおいて、前記熱伝導部材は、該シートクッションに対し着座面とは反対側であって前記シートクッションの幅方向中央に位置するペルチェ素子設置部と、前記シートクッションのなかの前記着座面に近接して前記ペルチェ素子設置部に対して前記シートクッションの幅方向両側に位置する左右のシート熱伝導部と、前記ペルチェ素子設置部と前記シート熱伝導部との間に位置し、前記ペルチェ素子設置部と前記シート熱伝導部との間で熱を伝える左右の熱伝達部とによって、１組を構成するとともに、可撓性を有している、一体品であり、前記ペルチェ素子設置部は、前記ペルチェ素子を設置するための素子設置面を有し、前記シートクッションは、前記素子設置面を外部に露出しつつ、発泡成形により、前記シートクッションのなかの平面視着座可能な範囲に前記熱伝導部材を埋設した発泡成形体によって構成されていることを特徴とする加熱冷却式シートが提供される。

請求項２に係る発明によれば、ペルチェ素子と、該ペルチェ素子に結合された熱伝導部材とによって、シートクッションを加熱又は冷却する加熱冷却式シートにおいて、前記シートクッションを支持するための左右の支持フレームを有し、前記熱伝導部材は、該シートクッションに対し着座面とは反対側に位置したペルチェ素子設置部と、前記シートクッションのなかの前記着座面に近接して位置したシート熱伝導部と、前記ペルチェ素子設置部と前記シート熱伝導部との間で熱を伝える熱伝達部とから成る、一体品であり、前記左右の支持フレームは、前記シートクッションの前後方向に延びており、左右のシート熱伝導部の下に位置し、前記ペルチェ素子設置部は、前記ペルチェ素子を設置するための素子設置面を有し、前記シートクッションは、前記素子設置面を外部に露出しつつ、発泡成形により、前記シートクッションのなかの平面視着座可能な範囲に前記熱伝導部材を埋設した発泡成形体によって構成されていることを特徴とする加熱冷却式シートが提供される。

請求項３に記載のごとく、好ましくは、前記熱伝導部材の温度を検出する温度センサを、更に有し、該温度センサは、前記ペルチェ素子設置部に設けられている。

請求項４に記載のごとく、好ましくは、前記ペルチェ素子を加熱又は冷却するときの設定温度を設定する温度設定部と、前記設定温度に従って、前記ペルチェ素子の温度を制御するための制御部とを、更に有し、該制御部は、前記設定温度と前記温度センサの検出温度との偏差が、予め設定されている所定の偏差基準値を超えていると判断した場合には、予め設定されている補正温度を前記設定温度に一時的に付加し、前記設定温度と前記補正温度との和の値に一時的に従って前記ペルチェ素子の温度を制御する構成である。

請求項１に係る発明では、熱伝導部材のペルチェ素子設置部は、シートクッションに対し着座面とは反対側に位置するとともに、ペルチェ素子を設置するための素子設置面を有する。該熱伝導部材のシート熱伝導部は、シートクッションのなかの着座面に近接して位置する。つまり、比較的固い該ペルチェ素子は、シートクッションに対して着座面とは反対側に位置することによって、該着座面から離れている。このため、該着座面に、いわゆる「ごつごつ感」がないので、シートの座り心地性を高めることができる。

さらに、請求項１に係る発明では、該シートクッションは、発泡成形により、該熱伝導部材を埋設した発泡成形体によって構成されている。該熱伝導部材のなかの、ペルチェ素子設置部とシート熱伝導部との間で熱を伝える熱伝達部は、該シートクッションの発泡成形時に、該シートクッションの内部に埋設される。このため、シートクッションのクッション材に、熱伝達部を通すための貫通孔を開ける必要はない。

また、該シートクッションの着座面に近接し且つ埋設されたシート熱伝導部は、クッション材（発泡成形体）や表皮に対して位置ずれを起こすことがない。このため、該シート熱伝導部を、該表皮に接着等によって固着する必要はない。

従って、クッション材に孔加工を施す工程や、表皮にシート熱伝導部を固着する工程は、不要である。これらの工程がないので、加熱冷却式シートを製造する時間を短縮できるとともに、製造コストを抑制することができる。

このように、請求項１に係る発明では、シートの座り心地性を高めるとともに、加熱冷却式シートの製造コストを抑制することができる。さらには、該熱伝導部材のなかの、該素子設置面は、該シートクッションから外部に露出している。このため、該熱伝導部材が該シートクッションに埋設されているにもかかわらず、該シートクッションを制作後に、該素子設置面に対してペルチェ素子を容易に且つ確実に設置することができる。

さらに、請求項１に係る発明では、１組の熱伝導部材は、シートクッションの幅方向中央に位置するペルチェ素子設置部と左右のシート熱伝導部と左右の熱伝達部とによって構成される。該シートクッションの幅方向中央には、左右のシート熱伝導部が位置しない。しかも、該１組の熱伝導部材は可撓性を有している。このため、該熱伝導部材が該シートクッションに埋設されているにもかかわらず、該シートクッションの着座面のなかの、幅方向中央は撓みやすい。つまり、該着座面における、シートクッションのクッション性を、十分に確保することができる。従って、シートの座り心地性を、より高めることができる。

請求項２に係る発明では、熱伝導部材のペルチェ素子設置部は、シートクッションに対し着座面とは反対側に位置するとともに、ペルチェ素子を設置するための素子設置面を有する。該熱伝導部材のシート熱伝導部は、シートクッションのなかの着座面に近接して位置する。つまり、比較的固い該ペルチェ素子は、シートクッションに対して着座面とは反対側に位置することによって、該着座面から離れている。このため、該着座面に、いわゆる「ごつごつ感」がないので、シートの座り心地性を高めることができる。
さらに、請求項２に係る発明では、該シートクッションは、発泡成形により、該熱伝導部材を埋設した発泡成形体によって構成されている。該熱伝導部材のなかの、ペルチェ素子設置部とシート熱伝導部との間で熱を伝える熱伝達部は、該シートクッションの発泡成形時に、該シートクッションの内部に埋設される。このため、シートクッションのクッション材に、熱伝達部を通すための貫通孔を開ける必要はない。
また、該シートクッションの着座面に近接し且つ埋設されたシート熱伝導部は、クッション材（発泡成形体）や表皮に対して位置ずれを起こすことがない。このため、該シート熱伝導部を、該表皮に接着等によって固着する必要はない。
従って、クッション材に孔加工を施す工程や、表皮にシート熱伝導部を固着する工程は、不要である。これらの工程がないので、加熱冷却式シートを製造する時間を短縮できるとともに、製造コストを抑制することができる。
このように、請求項２に係る発明では、シートの座り心地性を高めるとともに、加熱冷却式シートの製造コストを抑制することができる。さらには、該熱伝導部材のなかの、該素子設置面は、該シートクッションから外部に露出している。このため、該熱伝導部材が該シートクッションに埋設されているにもかかわらず、該シートクッションを制作後に、該素子設置面に対してペルチェ素子を容易に且つ確実に設置することができる。
さらに、請求項２に係る発明では、該シートクッションを支持するための左右の支持フレームは、該シートクッションの前後方向に延びるとともに、該左右のシート熱伝導部の下に位置している。つまり、シートクッションの幅方向中央には、該支持フレームが位置していない。このため、該シートクッションの着座面のなかの、幅方向中央は撓みやすい。つまり、着座面における、シートクッションのクッション性を、十分に確保することができる。従って、シートの座り心地性を、より高めることができる。

請求項３に係る発明では、熱伝導部材の温度を検出する温度センサは、ペルチェ素子設置部に設けられている。このため、シートクッションのクッション材に、該温度センサを設けるための孔を開ける必要はない。該クッション材に孔加工を施す工程がないので、加熱冷却式シートを製造する時間を短縮できるとともに、製造コストを抑制することができる。

請求項４に係る発明では、制御部は、温度設定部によって設定された設定温度と温度センサの検出温度との偏差が、所定の偏差基準値を超えていると判断した場合には、予め設定されている補正温度を該設定温度に一時的に付加し、設定温度と補正温度との和の値（一時的な目標設定温度）に、一時的に従って、ペルチェ素子の温度を制御する。このように、あえて大きい偏差を一時的に設定することによって、シートクッションの着座面を急速に設定温度に近づけることができる。従って、シートに着座する人の快適性を、一層高めることができる。

本発明に係る加熱冷却式シートの斜視図である。 図１に示される加熱冷却式シートを前上方から見た斜視図である。 図１に示される加熱冷却式シートをシート正面から見て着脱ユニットを組み付けた構成の断面図である。 図３に示される着脱ユニットの斜視図である。 図３に示されるシートクッションの製造方法を説明する説明図である。 図５に示されるシートクッションの製造方法の変形例を説明する説明図である。 本発明に係る加熱冷却式シートのペルチェ素子の温度を制御する温度制御装置の回路図である。

本発明を実施するための形態を添付図に基づいて以下に説明する。

実施例に係る加熱冷却式シートについて、図面に基づき説明する。図１及び図２に想像線によって表されている加熱冷却式シート１０は、シートクッション１１とシートバック１２とから成る。該加熱冷却式シート１０は、例えば自動車等の車両に搭載されている。該加熱冷却式シート１０のことを、以下「シート１０」と略称する。なお、シートバック１２の有無は任意である。

図１に示されるように、シートクッション１１の上面１１ａ、つまり着座面１１ａを上から見たときに、シートバック１２によって遮られていない範囲１１ｂは、人Ｍｎ（図３参照）が着座することが可能な部位である。以下、該範囲１１ｂのことを適宜「シートクッション１１のなかの平面視着座可能な範囲１１ｂ」又は「着座可能な部位１１ｂ」という。

図３に示されるように、シートクッション１１は、クッション材２１と、該クッション材２１を覆う表皮２２とから成る。該クッション材２１は発泡成形体、例えばウレタンフォームによって構成されている。以下、該クッション材２１のことを、適宜「発泡成形体２１」と言い換える。該表皮２２は、柔軟性を有した薄膜によって構成されている。

図２及び図３に示されるように、該シート１０は、シートクッション１１を支持するための左右の支持フレーム２３，２３を有する。詳しく述べると、該左右の支持フレーム２３，２３は、シートクッション１１の前後方向に延びて、該シートクッション１１の下面１１ｃを支持している。

該シート１０は、シートクッション１１の内部に埋設された加熱冷却装置３０を備えている。該加熱冷却装置３０は、１つ又は複数のペルチェ素子３１と、該ペルチェ素子３１に結合された１組又は複数組の熱伝導部材３２とによって、シートクッション１１を加熱又は冷却するものである。例えば、該加熱冷却装置３０は、４つのペルチェ素子３１と４組の熱伝導部材３２とから成る。図１及び図２に示されるように、該４つのペルチェ素子３１と該４組の熱伝導部材３２とは、シートクッション１１に前後方向に一列に配列されている。

図１及び図３に示されるように、該各ペルチェ素子３１は、電力を熱に変換する周知の熱電変換素子であって、電流を流す極性を変えることにより冷却と加熱とに切り替わる特性を有している。該各ペルチェ素子３１は、厚みが均一な平面視略矩形状（正方形を含む）に形成されている。該各ペルチェ素子３１は、シートクッション１１に対して着座面１１ａとは反対側、つまり該シートクッション１１の下面１１ｃ側に位置するとともに、シートクッション１１のなかの平面視着座可能な範囲１１ｂ（図１参照）に配置されている。例えば、該各ペルチェ素子３１は、シートクッション１１の平面視略中央（幅方向中央）に位置している。さらに、該各ペルチェ素子３１の上面３１ａには、平板状の熱伝導板３３が重ねられ且つ結合されている。

図１及び図３に示されるように、該熱伝導部材３２は、熱伝導性が良好で、しかも柔軟性（可撓性）を有している部材、例えば平編み銅線によって構成されている。該平編み銅線は、予め設定された所定の幅且つ厚みを有した、帯状に形成されている。該帯状の各熱伝導部材３２は、平べったい帯面を上下方向に向けているとともに、該シートクッション１１を正面から見て、概ね略逆ハット状となるように折り曲げ形成された状態で、該シートクッション１１内に埋設されている。

詳しく述べると、該各熱伝導部材３２は、該シートクッション１１に対し着座面１１ａとは反対側に位置したペルチェ素子設置部４１と、該シートクッション１１のなかの着座面１１ａに近接して位置したシート熱伝導部４２，４２と、ペルチェ素子設置部４１とシート熱伝導部４２，４２との間で熱を伝える熱伝達部４３，４３とから成る、一体品である。

つまり、該各熱伝導部材３２は、シートクッション１１の幅方向中央に位置する１つのペルチェ素子設置部４１と、該ペルチェ素子設置部４１に対してシートクッション１１の幅方向両側に位置する左右のシート熱伝導部４２，４２及び左右の熱伝達部４３，４３とによって、１組を構成する。

該ペルチェ素子設置部４１は、平面視略矩形状（正方形を含む）に形成された水平な平板状の部分であり、ペルチェ素子３１を設置するための素子設置面４１ａを有する。該素子設置面４１ａは、該ペルチェ素子設置部４１の下面のことであって、平坦面に形成されており、例えば該シートクッション１１の下面１１ｃに対して面一（略面一を含む。つまり実質的に面一）に位置している。従って、該素子設置面４１ａは、該シートクッション１１から外部に露出している。このため、該熱伝導部材３２が該シートクッション１１に埋設されているにもかかわらず、該シートクッション１１を制作後に、該素子設置面４１ａに対してペルチェ素子３１を容易に且つ確実に設置することができる。

該ペルチェ素子３１は、該素子設置面４１ａに対して直接的に又は間接的に設置されている。該間接的な取り付けの場合には、例えば該ペルチェ素子３１の上面３１ａに、平板状の熱伝導板３３が重ねられ且つ結合される。該熱伝導板３３は、該素子設置面４１ａに対して、下から重ねられ且つボルト４４によって取り付けられる。この結果、該ペルチェ素子３１は、該素子設置面４１ａに間接的に取り付けられる。

該左右の熱伝達部４３，４３は、該ペルチェ素子設置部４１の幅方向両端から上方へ傾斜しつつ延びている。該左右の熱伝達部４３，４３は、該ペルチェ素子設置部４１から上方へ延びるにつれて互いに離反する方向に、且つシートクッション１１の幅方向外側に傾斜している。

このように、該左右の熱伝達部４３，４３が該ペルチェ素子設置部４１から着座面１１ａへ向かって傾斜しつつ延びているので、着座面１１ａから熱伝導部材３２へ作用した垂直荷重を水平荷重に、分散することができる。従って、シート１０に着座した人Ｍｎの体重が着座面１１ａから熱伝導部材３２へ作用しても、該熱伝導部材３２や、該熱伝導部材３２とペルチェ素子３１との結合部分の耐久性を維持することができる。しかも、熱伝導部材３２が傾斜しているので、シートクッション１１の柔軟性を十分に確保することができる。この結果、シート１０の座り心地性を一層高めることができる。

該左右のシート熱伝導部４２，４２は、該左右の熱伝達部４３，４３の上端から着座面１１ａに沿って、シートクッション１１の幅方向外側へ延び、クッション材２１の上面２１ａと表皮２２との間に位置している。このため、ペルチェ素子３１から熱伝導部材３２へ伝わった熱を、該左右のシート熱伝導部４２，４２から着座面１１ａへ直接的に且つ広範囲に伝えることができる。従って、シート１０に着座した人Ｍｎを広範囲に冷却又は加熱することができるので、快適性を十分に高めることができる。

このように、１組の熱伝導部材３２は、シートクッション１１の幅方向中央に位置するペルチェ素子設置部４１と左右のシート熱伝導部４２，４２と左右の熱伝達部４３，４３とによって構成される。しかも、該１組の熱伝導部材３２は可撓性を有している。このため、該熱伝導部材３２が該シートクッション１１に埋設されているにもかかわらず、該シートクッション１１の着座面１１ａのなかの、幅方向中央は撓みやすい。つまり、該着座面１１ａにおける、シートクッション１１のクッション性を、十分に確保することができる。従って、シート１０の座り心地性を、より高めることができる。

該ペルチェ素子設置部４１の上面には、平板状且つ平面視略矩形状の当て板４５（裏板４５）が、重ねられ且つ結合されている。このため、可撓性を有している該ペルチェ素子設置部４１の剛性を、当て板４５によって確保することができる。

該当て板４５は、該当て板４５の縁から板面に沿って外方へ放射状に延びる複数（例えば３つ）の位置決め脚部４６を有する。該複数の位置決め脚部４６は、該シートクッション１１を成形するときに、該シートクッション１１に対する位置決めをするための部材である。

なお、該「結合」には接着、ハンダ付け、溶着、溶接、ビス止め、ボルト止め、カシメを含む。以下の説明においても、該「結合」の構成は同じである。

該左右のシート熱伝導部４２，４２のなかの、シートクッション１１の幅方向外側の両端は、下方へ折り返された左右の縁部４２ａ，４２ａを有する。該左右の縁部４２ａ，４２ａには、補強板４７が重ねられ且つ結合されている。このため、可撓性を有している該左右のシート熱伝導部４２，４２の剛性を、補強板４７によって確保することができる。

図３に示されるように、該ペルチェ素子３１の下面には、熱伝導部材５１（熱伝達部材５１）が重ねられ且つ結合されている。該熱伝導部材５１は、該ペルチェ素子３１から伝わった熱を外部へ効率よく放散するものであり、例えば、熱伝導性の良好な板材、例えば銅板やアルミニウム板によって構成されるとともに、大きい面積の平板状に形成される。

該熱伝導部材５１は、ヒートシンクによって構成することができる。以下、該熱伝導部材５１のことを、適宜「ヒートシンク５１」と言うことにする。

図２及び図４に示されるように、該ヒートシンク５１は、シートクッション１１のシート前後方向に細長い部材であって、シート前後長さと略同じ長さに設定されている。このため、該ヒートシンク５１には、長手方向（シート前後方向）に複数のペルチェ素子３１を１列に配列することが可能である。

さらに、図３及び図４に示されるように、該ヒートシンク５１は、多数の伝熱フィン５１ａの開放端を、閉鎖板５２によって閉鎖されることにより、送風路５３を形成している。該送風路５３には、冷却ファン５４が接続されている。このような構成とすることによって、ヒートシンク５１から外気への熱放散効率を、一層高めることができる。

図２及び図３に示されるように、上記左右の支持フレーム２３，２３は、該各熱伝導部材３２のなかの、左右のシート熱伝導部４２，４２の下に位置している。つまり、シートクッション１１の幅方向中央には、該左右の支持フレーム２３，２３が位置していない。このため、該シートクッション１１の着座面１１ａのなかの、幅方向中央は撓みやすい。つまり、着座面１１ａにおける、シートクッション１１のクッション性を、十分に確保することができる。従って、シート１０の座り心地性を、より高めることができる。

図３に示されるように、該左右の支持フレーム２３，２３には、左右のブラケット６１，６１が設けられている。該左右のブラケット６１，６１には、該ヒートシンク５１の上面５１ｂが下から重ねられ且つボルト６２によって取り外し可能に取り付けられている。

図３及び図４に示されるように、該複数のペルチェ素子３１と該ヒートシンク５１との集合体は、着脱ユニット５０を構成する。シート１０に加熱冷却装置３０を組み付けるには、先ず、シートクッション１１に埋設されている熱伝導部材３２の素子設置面４１ａに、熱伝導板３３を下から重ねる。このときに、ヒートシンク５１の上面５１ｂは左右のブラケット６１，６１の下面６１ａ，６１ａに重なる。次に、左右のブラケット６１，６１にヒートシンク５１をボルト６２によって取り付ける。

最後に、ヒートシンク５１に形成されている上下貫通したボルト逃げ孔５１ｃからボルト４４を挿通して、該ペルチェ素子設置部４１に熱伝導板３３をボルト４４によって取り付ける。この場合に、該ペルチェ素子設置部４１の上面に位置している当て板４５に、該ボルト４４をねじ込むことにより、当て板４５と熱伝導板３３とによって該ペルチェ素子設置部４１を挟み込んでいる。この結果、該素子設置面４１ａにペルチェ素子３１を堅固に取り付けることができる。これで、組立作業を完了する。

シート１０の組立後に、シートクッション１１に着脱ユニット５０を組み付け可能なので、シート１０に対する加熱冷却装置３０の組み付けが容易である。

図３に示されるように、シートクッション１１は、素子設置面４１ａを外部に露出しつつ、発泡成形により、シートクッション１１のなかの平面視着座可能な範囲１１ｂ（図１参照）に熱伝導部材３２を埋設した発泡成形体２１（クッション材２１）によって構成されている。

図３に示されるように、熱伝導部材３２の温度を検出する温度センサ７１を有する。該温度センサ７１は、ペルチェ素子設置部４１の近傍に位置するとともに、熱伝導板３３に取り付けられている。該熱伝導板３３がペルチェ素子設置部４１に取り付けられることにより、該温度センサ７１は、ペルチェ素子設置部４１に設けられる。従って、該温度センサ７１は、熱伝導部材３２の温度を直接に又は間接的に検出することができる。

このように、該温度センサ７１は、ペルチェ素子設置部４１に対して直接的に又は間接的に設けられている。このため、シートクッション１１のクッション材２１に、該温度センサ７１を設けるための孔を開ける必要はない。該クッション材２１に孔加工を施す工程がないので、加熱冷却式シート１０を製造する時間を短縮できるとともに、製造コストを抑制することができる。

次に、シートクッション１１を製造する手順について説明する。先ず、図５（ａ）に示されるように、成形型のなかの固定型８１の凹部８１ａに表皮２２を上下逆向きにしてセットする（第１工程）。

次に、固定型８１の凹部８１ａに熱伝導部材３２を上下逆向きにしてセットする（第２工程）。この結果は図５（ｂ）に示される。該固定型８１の凹部８１ａに熱伝導部材３２をセットしたときに、複数の位置決め脚部４６の先端が固定型８１の内面に接することにより、固定型８１に対する熱伝導部材３２の位置が必然的に決まる。

次に、図５（ｂ）に示されるように、該固定型８１の凹部８１ａにウレタン樹脂の溶液Ｌｑを注入する（第３工程）。
次に、図５（ｃ）に示されるように、該固定型８１に可動型８２を合わせてキャビティを形成する（第４工程）。
次に、ウレタン樹脂の溶液Ｌｑを発泡させることによって、図５（ｄ）に示されるように、シートクッション１１のクッション材２１（発泡成形体２１）を成形する（第５工程）。この結果、内部に熱伝導部材３２を埋設したクッション材２１が完成する。

図６は、シートクッション１１の製造方法の変形例を示している。該変形例の熱伝導部材３２は、上記図５（ａ）に示される複数の位置決め脚部４６を廃止し、その代わりに該ペルチェ素子設置部４１の該素子設置面４１ａに永久磁石８４を仮り止めしている。

該変形例のシートクッション１１を製造する手順では、可動型８２が、前記永久磁石８４が吸着可能な磁性体によって構成される。上記第１工程乃至第３工程は、図５（ａ），（ｂ）に示される手順と同じである。

図６（ａ）に示される第４工程において、固定型８１に可動型８２を合わせてキャビティを形成する。このときに、図６（ｂ）に示されるように、永久磁石８４は磁性体から成る可動型８２に吸着する。この結果、固定型８１に対する熱伝導部材３２の位置が必然的に決まる。

次に、ウレタン樹脂を発泡させることによって、上記図５（ｄ）に示される工程と同様に、シートクッション１１のクッション材２１（発泡成形体２１）を成形する（第５工程）。この結果、内部に熱伝導部材３２を埋設したクッション材２１が完成する。その後に可動型８２を開いて、固定型８１から該クッション材２１を取り出す。そして、該素子設置面４１ａから永久磁石８４を取り外す（第６工程）。

次に、加熱冷却装置３０の作用を説明する。図３に示されるように、ペルチェ素子３１は、例えば上面３１ａが発熱作用をするとともに下面３１ｂが吸熱作用をしている。該上面３１ａから発せられた熱は、熱伝導板３３から素子設置面４１ａを通して、ペルチェ素子設置部４１、左右の熱伝達部４３，４３、左右のシート熱伝導部４２，４２の経路を経て着座面１１ａに伝わる。このため、シート１０に着座している人Ｍｎの臀部及び太腿が暖められる。

その後、該ペルチェ素子３１に流す電流の極性を変えることにより、該ペルチェ素子３１は冷却作用と加熱作用とが切り替わる。つまり、ペルチェ素子３１は、上面３１ａが吸熱作用をするとともに下面３１ｂが発熱作用をする。着座面１１ａの熱は、左右のシート熱伝導部４２，４２、左右の熱伝達部４３，４３、ペルチェ素子設置部４１を経て、素子設置面４１ａから熱伝導板３３を通してペルチェ素子３１の上面３１ａに伝わる。一方、ペルチェ素子３１の下面３１ｂから放散された熱は、ヒートシンク５１（熱伝導部材５１）から大気に放散される。このため、シート１０に着座している人Ｍｎの臀部及び太腿が冷やされる。

次にシート１０の制御回路について説明する。図７に示されるように、シート１０は温度制御装置７０を有する。該温度制御装置７０は、前記１つ又は複数のペルチェ素子３１と前記冷却ファン５４と前記温度センサ７１と温度設定部７２と制御部７３と駆動回路７４と冷暖房切替え部７５とを含む。

該温度設定部７２は、ペルチェ素子３１を加熱又は冷却するときの設定温度Ｔｓを、手動操作によって任意の値に設定するものである。該制御部７３は、設定温度Ｔｓに従って、該ペルチェ素子３１の温度を制御するものであって、該駆動回路７４に制御信号を発する。該駆動回路７４は、該制御部７３の制御信号に従って該ペルチェ素子３１に電力を供給するものである。該冷暖房切替え部７５は、該駆動回路７４から該ペルチェ素子３１へ供給する電流の極性を、手動操作によって変えるものである。該冷却ファン５４は、冷房制御の場合に該制御部７３から制御信号を受けて回転する。

シート１０を加熱する場合には、該冷暖房切替え部７５を暖房側の極性に切り替えるとともに、該温度設定部７２の設定温度Ｔｓを任意の加熱温度に設定する。該制御部７３は、該温度設定部７２によって設定された設定温度Ｔｓと該温度センサ７１によって検出された熱伝導部材３２の温度Ｔｄ（検出温度Ｔｄ）との偏差Ｔｖｒを解消するように、該駆動回路７４を介して該ペルチェ素子３１へ供給する電力値を制御する。この結果、該熱伝導部材３２を設定温度Ｔｓに加熱することができる。ここで、偏差Ｔｖｒは、次式によって示される。
Ｔｖｒ＝｜Ｔｓ−Ｔｄ｜

また、暖房の場合には、該制御部７３は、冷却ファン５４を停止制御する。該冷却ファン５４を停止することによって、該ペルチェ素子３１による熱伝導部材３２の加熱効率が高まる。

シート１０を冷却する場合には、該冷暖房切替え部７５を冷房側の極性に切り替えるとともに、該温度設定部７２の設定温度Ｔｓを任意の冷却温度に設定する。該制御部７３は、該温度設定部７２によって設定された設定温度Ｔｓと該温度センサ７１の検出温度Ｔｄとの該偏差Ｔｖｒを解消するように、該駆動回路７４を介して該ペルチェ素子３１へ供給する電力値を制御する。この結果、該熱伝導部材３２を設定温度Ｔｓに冷却することができる。また、冷房の場合には、該制御部７３は、冷却ファン５４を駆動制御する。該冷却ファン５４を駆動することによって、ヒートシンク５１の冷却効率が高まる。

さらに、該制御部７３は、該偏差Ｔｖｒが、予め設定されている所定の偏差基準値Ｔｖｓを超えている（Ｔｖｒ＞Ｔｖｓ）と判断した場合には、偏差Ｔｖｒを減少させるように予め設定されている補正温度Ｔｃを該設定温度Ｔｓに一時的に付加し、該設定温度Ｔｓと該補正温度Ｔｃとの和の値Ｔｔに従って、ペルチェ素子３１の温度を制御する構成である。該和の値Ｔｔ（つまり、Ｔｔ＝Ｔｓ＋Ｔｃ）のことを、以下、適宜「一時的な目標設定温度Ｔｔ」ということにする。該偏差基準値Ｔｖｓ及び該補正温度Ｔｃについては、シート１０が使用される条件を考慮して設定される。

このように、あえて大きい偏差Ｔｖｒを一時的に設定することによって、シートクッション１１の着座面１１ａを急速に該設定温度Ｔｓに近づけることができる。従って、シート１０に着座する人Ｍｎの快適性を、一層高めることができる。

例えば、環境温度（シート１０の周囲の温度）が低いときに、ペルチェ素子３１によってシートクッション１１を加熱し始めたときには、設定温度Ｔｓ（以下、「当初の設定温度Ｔｓ」という）を高く設定することが多い。該当初の設定温度Ｔｓと検出温度Ｔｄとの偏差Ｔｖｒは大きいので、所定の偏差基準値Ｔｖｓを超える。制御部７３は、検出温度Ｔｄを当初の設定温度Ｔｓに急速に近づけるように、つまり偏差Ｔｖｒを急速に減少させるように、当初の設定温度Ｔｓに補正温度Ｔｃを一時的に付加することによって、該当初の設定温度Ｔｓの値を一時的に上げる。該一時的に上がった該当初の設定温度Ｔｔの値のことを、一時的な目標設定温度Ｔｔという。

該一時的な目標設定温度Ｔｔは、温度設定部７２によって設定された当初の設定温度Ｔｓよりも、補正温度Ｔｃ分だけ高温である。つまり、該一時的な目標設定温度Ｔｔと検出温度Ｔｄとの偏差Ｔｖｒは、一時的に大きくなる。あえて、該偏差Ｔｖｒを一時的に大きくすることによって、制御部７３は、ペルチェ素子３１の温度を高温にするように制御する。この結果、検出温度Ｔｄは当初の設定温度Ｔｓに急速に近づく。該当初の設定温度Ｔｓと該検出温度Ｔｄとの偏差Ｔｖｒは、該偏差基準値Ｔｖｓ内に入る。この時点において、制御部７３は、当初の設定温度Ｔｓに従ってペルチェ素子３１の温度を制御する。

上記実施例の説明をまとめると、次の通りである。図３に示されるように、熱伝導部材３２のペルチェ素子設置部４１は、シートクッション１１に対し着座面１１ａとは反対側に位置するとともに、ペルチェ素子３１を設置するための素子設置面４１ａを有する。該熱伝導部材３２のシート熱伝導部４２，４２は、シートクッション１１のなかの着座面１１ａに近接して位置する。つまり、比較的固いペルチェ素子３１は、シートクッション１１に対して着座面１１ａとは反対側に位置することによって、着座面１１ａから離れている。しかも、熱伝導部材３２は可撓性の部材である。このため、着座面１１ａに、いわゆる「ごつごつ感」がないので、シート１０の座り心地性を高めることができる。

さらには、ペルチェ素子３１は、シートクッション１１のなかの平面視着座可能な範囲１１ｂに配置されている。熱伝導部材３２は、ペルチェ素子３１からシートクッション１１内の平面視着座可能な範囲１１ｂを通り、着座面１１ａへ向かって延びている。つまり、ペルチェ素子３１及び熱伝導部材３２の両方が、シートクッション１１のなかの平面視着座可能な範囲１１ｂに位置することになる。このため、ペルチェ素子３１から着座面１１ａまでの、熱伝導部材３２の熱伝導の経路が短くてすむ。

このように、シート１０の座り心地性を高めるとともに、ペルチェ素子３１から着座面１１ａへ熱を伝える熱伝導効率を高めることができる。

本発明の加熱冷却式シート１０は、用途を問わずに、また屋内、屋外を問わずに利用可能である。例えば、該加熱冷却式シート１０は、自動車や自動二輪車等の車両、フォークリフトやクレーン車等の産業用車両に搭載するのに好適である。また、該加熱冷却式シート１０は、住宅、事務所、店舗等の室内においてイスやソファーとして使用するのに好適である。また、該加熱冷却式シート１０は、ペット用マットとして使用するのに好適である。

１０ 加熱冷却式シート
１１ シートクッション
１１ａ 着座面
２１ クッション材（発泡成形体）
２３ 支持フレーム
３０ 加熱冷却装置
３１ ペルチェ素子
３２ 熱伝導部材
４１ ペルチェ素子設置部
４１ａ 素子設置面
４２ シート熱伝導部
４３ 熱伝達部
７１ 温度センサ
７２ 温度設定部
７３ 制御部

Claims (4)

1. ペルチェ素子と、該ペルチェ素子に結合された熱伝導部材とによって、シートクッションを加熱又は冷却する加熱冷却式シートにおいて、
   前記熱伝導部材は、該シートクッションに対し着座面とは反対側であって前記シートクッションの幅方向中央に位置するペルチェ素子設置部と、前記シートクッションのなかの前記着座面に近接して前記ペルチェ素子設置部に対して前記シートクッションの幅方向両側に位置する左右のシート熱伝導部と、前記ペルチェ素子設置部と前記シート熱伝導部との間に位置し、前記ペルチェ素子設置部と前記シート熱伝導部との間で熱を伝える左右の熱伝達部とによって、１組を構成するとともに、可撓性を有している、一体品であり、
   前記ペルチェ素子設置部は、前記ペルチェ素子を設置するための素子設置面を有し、
   前記シートクッションは、前記素子設置面を外部に露出しつつ、発泡成形により、前記シートクッションのなかの平面視着座可能な範囲に前記熱伝導部材を埋設した発泡成形体によって構成されていることを特徴とする加熱冷却式シート。
2. ペルチェ素子と、該ペルチェ素子に結合された熱伝導部材とによって、シートクッションを加熱又は冷却する加熱冷却式シートにおいて、
   前記シートクッションを支持するための左右の支持フレームを有し、
   前記熱伝導部材は、該シートクッションに対し着座面とは反対側に位置したペルチェ素子設置部と、前記シートクッションのなかの前記着座面に近接して位置したシート熱伝導部と、前記ペルチェ素子設置部と前記シート熱伝導部との間で熱を伝える熱伝達部とから成る、一体品であり、
   前記左右の支持フレームは、前記シートクッションの前後方向に延びており、左右のシート熱伝導部の下に位置し、
   前記ペルチェ素子設置部は、前記ペルチェ素子を設置するための素子設置面を有し、
   前記シートクッションは、前記素子設置面を外部に露出しつつ、発泡成形により、前記シートクッションのなかの平面視着座可能な範囲に前記熱伝導部材を埋設した発泡成形体によって構成されていることを特徴とする加熱冷却式シート。
3. 前記熱伝導部材の温度を検出する温度センサを、更に有し、
   該温度センサは、前記ペルチェ素子設置部に設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の加熱冷却式シート。
4. 前記ペルチェ素子を加熱又は冷却するときの設定温度を設定する温度設定部と、
   前記設定温度に従って、前記ペルチェ素子の温度を制御するための制御部とを、更に有し、
   該制御部は、前記設定温度と前記温度センサの検出温度との偏差が、予め設定されている所定の偏差基準値を超えていると判断した場合には、予め設定されている補正温度を前記設定温度に一時的に付加し、前記設定温度と前記補正温度との和の値に一時的に従って前記ペルチェ素子の温度を制御する構成であることを特徴とする請求項３記載の加熱冷却式シート。

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