(57)【要約】【課題】従来の自動車用暖房装置は、エンジンの廃熱を利用するため暖房の速暖性に欠けるという課題があった。【解決手段】電気ヒータ１２と、電気ヒータ１２を一体に配置する面状部材１１ａと、面状部材１１ａを収容する収容機構１３、１５とを備え、面状部材１１ａを床面１４に設置したため、電気ヒータを用いていることによりエンジン始動直後でもすぐに暖まり速暖性が高く、さらに冷えやすい足元を暖めることで快適性の高い暖房装置を提供することが出来る。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気ヒータと、前記電気ヒータを一体に配置する面状部材と、前記面状部材を収容する収容機構とを備え、前記面状部材を床面に設置した自動車用暖房装置。
【請求項２】
ハイブリッド自動車に設置する、請求項１記載の自動車用暖房装置。
【請求項３】
電気ヒータを備えた面状部材が、収容された状態で、前記電気ヒータに通電しない構成とした請求項１または２記載の自動車用暖房装置。
【請求項４】
電気ヒータを備えた面状部材の、収容状態を検出する収容状態検出手段を有する構成とした請求項３記載の自動車用暖房装置。
【請求項５】
座席に、人の着座の有無を検出する在席検出手段を有する構成とした請求項３記載の自動車用暖房装置。
【請求項６】
電気ヒータはＰＴＣ特性を持つ電気ヒータである請求項１から５のいずれか１項記載の自動車用暖房装置。
【請求項７】
自動車の後部座席の床面に配置した請求項１から６のいずれか１項記載の自動車用暖房装置。
【請求項８】
車内空調装置と連動する請求項１から７のいずれか１項記載の自動車用暖房装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の車内暖房装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の自動車の車内暖房装置としては、車両床面にペルチェ素子を配置することで足元を暖房するものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図９は、特許文献１に記載された従来の自動車用暖房装置の構成図である。自動車の座席１の前部床面２にペルチェ素子３を配置し、ペルチェ素子３の高温側の面３ａを室内側に、低温側の面面３ｂをエンジンルーム４に露出するように配置している。
【特許文献１】特開平８−１１５１７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、上記従来の自動車用暖房装置は、ペルチェ素子３の特性として、通電することにより室内側の面３ａと車外側の面３ｂに温度差を発生させる構成であるため、外気温が低くなったときに、暖房効果が薄れてしまうという課題がある。
【０００５】
また、この例のように、エンジンルーム４に配置したとしても、エンジン廃熱の小さいハイブリッド自動車などにおいては、十分な暖房効果を得ることが難しいという課題がある。さらに、ハイブリッド自動車はエンジン廃熱が小さいため、空調暖房も効きにくいという課題もある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記従来の課題を解決するために、本発明の自動車用暖房装置は、電気ヒータと、前記電気ヒータを一体に配置する面状部材と、前記面状部材を収容する収容機構とを備え、前記面状部材を床面に設置した。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の自動車用暖房装置は、エンジンの暖気状態にかかわらず、バッテリーから電力による電気ヒータを使用して暖房を開始するため、速暖性の高く、また、非使用時に収容し、使用時に取り出して使用できるため効率よく暖房することができ、かつ冷えやすい足元から暖房することで快適性の高い暖房装置を提供することを目的とする。また外気温度やエンジンルームの温度の影響を受けにくく、投入電力により容易に所望の温度を得ることが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
第１の発明は、電気ヒータと、前記電気ヒータを一体に配置する面状部材と、前記面状部材を収容する収容機構とを備え、前記面状部材を床面に設置することで、バッテリーから電力による電気ヒータを使用して暖房を開始するため、速暖性の高く、また、非使用時に収容し使用時に取り出して使用できるため効率よく暖房することができ、かつ冷えやすい足元から暖房することで快適性の高い暖房装置を提供することができる。また外気温度やエンジンルームの温度の影響を受けにくく、投入電力により容易に所望の温度を得ることが出来る。
【０００９】
第２の発明は、特に第１の発明において、ハイブリッド自動車に設置する構成とした。ハイブリッド自動車のエアコンは、走行中であってもエンジンが停止している時間がある
ため、エンジンの廃熱を利用するエアコンの暖房は効きにくいが、電気ヒータを用いているためすぐに暖まり、速暖性が高い暖房装置を提供することできる。
【００１０】
第３の発明は、特に第１または第２の発明において、電気ヒータを備えた面状部材が、収容された状態で、前記電気ヒータに通電しない構成としたので、暖房を必要としていない箇所を不必要に暖房しない効率の高い暖房装置を提供することが出来る。
【００１１】
第４の発明は、特に第３の発明において、電気ヒータを備えた面状部材の、収容状態を検出する収容状態検出手段を有する構成としたので、暖房を必要としていない箇所を不必要に暖房しない効率の高い暖房装置を提供することが出来る。
【００１２】
第５の発明は、特に第３の発明において、座席に、人の着座の有無を検出する在席検出手段を有する構成としたので、不在時に電気ヒータに通電しないので無駄な電力消費を抑えることが出来る効率の高い暖房装置を提供できる。
【００１３】
第６の発明は、特に第１から第５のいずれか１項記載の発明において、電気ヒータはＰＴＣ特性を持つ電気ヒータとしたので、ヒータ自身の温度上昇とともに電気抵抗地が上昇することで、温度が上がりすぎることもなく快適な温度を維持することが出来、快適な環境を提供する暖房装置を提供できる。
【００１４】
第７の発明は、特に第１から第６のいずれか１項記載の発明において、自動車の後部座席の床面に配置したので、温風が回りにくい後部座席に座る人にも速暖性の高い暖房装置を提供することが出来る。
【００１５】
第８の発明は、特に第１から第７のいずれか１項記載の発明において、車内空調装置と連動する構成としたので、使用者が個別にオンオフ操作をする必要のない利便性の高い暖房装置を提供することが出来る。
【００１６】
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。
【００１７】
（実施の形態１）
本発明の第１の実施の形態における自動車用暖房装置についてハイブリッド自動車に適用した例を図１から５を用いて説明する。図１は本発明の第１の実施の形態における自動車用暖房装置の構成図。図２は自動車用暖房装置が配置された自動車の部分断面図である。
【００１８】
図１において、本発明の暖房装置１０は、樹脂などの素材で出来た、楕円柱状のフットレスト１１と、フットレスト１１の片側の表面１１ａ（面状部材）に着設されたＰＴＣ特性を持つ面状のヒータ１２と、回転軸１３と車両床面１４から伸びる１対のアーム１５からなり、回転軸１３は、楕円柱状のフットレスト１１を偏心して回転可能に貫通しており、回転軸１３の両端はそれぞれアーム１５に固定されている。そして、ヒータ１２は、ハイブリッド自動車のバッテリーから電力を得て発熱する。
【００１９】
フットレスト１１は、回転可能に取り付けられているため、使用時は図１ａのように、ヒータ１２が設置された面を表に向けて使用し、未使用時は図１ｂのようにフットレスト１１を跳ね上げるように回転させて収容する。
【００２０】
そして、図２に示すように、例えば４人載の自動車の場合、前部座席１６と後部座席１７のそれぞれの前部に、４人分（図２では片側２人分を表示）の暖房装置１０を配置する
。
【００２１】
また、前部座席１６、後部座席１７には、例えば座面中央に圧電センサなどの在席検知手段１８が配置されている。
【００２２】
以下に動作作用を説明する、本発明の暖房装置１０を使用する場合は、図２に示すように、フットレスト１１１を回転させることで引き出して使用する。また、使用しない場合はフットレスト１１２のように、跳ね上げておく。
【００２３】
そして暖房装置１０は、図３に示す自動車のエアコン（車内空調装置）動作ダイヤル１９と温度調節ダイヤル２０に連動して動作する。例えば、エアコン動作ダイヤル１９がａｕｔｏ状態でかつ温度調節ダイヤル２０が暖房領域Ａであるときに、エアコンが動作するのと同時に暖房装置１０にも通電される。そのため、４つの暖房装置１０を一括して電源投入し、温度調節をすることができるため、利便性の高い暖房装置を提供することが出来る。
【００２４】
また、ハイブリッド自動車のエアコンは、走行中であってもエンジンが停止している時間があるため、エンジンの廃熱を利用するエアコンの暖房は効きにくいが、電気ヒータを用いている暖房装置１０はすぐに暖まり、速暖性が高い。また、ＰＴＣ特性を持つヒータ１２を用いているため、ヒータ自身の温度上昇とともに電気抵抗地が上昇することで、温度が上がりすぎることもなく快適な温度を維持することが出来、快適な環境を提供することが出来る。また外気温度やエンジンルームの温度の影響を受けにくく、投入電力により容易に所望の温度を得ることが出来る。
【００２５】
このときの温度調節範囲は、エアコンの温度調節ダイヤル２０温度と同じでなくてもよく、例えば、体温を中心に３０度から４０度の範囲で温度調節してもよく、また電気毛布などと同じ程度でもよい。
【００２６】
また図４（ａ）、（ｂ）暖房装置１０の要部断面図に示すように、フットレスト１１内部の回転軸１３近傍にマイクロスイッチ２１が配置されており、暖房装置１０の収容状態を検出する。暖房装置１０を使用するためにフットレスト１１を回転させ引き出したときには、図４（ａ）のように回転軸１３の突起部によりフットレスト１１内部のスイッチ２１が押されることにより通電可能状態になり、エアコンの動作と連動して暖房を行う。また、暖房装置１０を使用せずフットレスト１１が跳ね上げられた状態では、図４（ｂ）のように回転軸１３の突起部はスイッチ２１から離れ通電しないため、エアコンが動作してもヒータ２１は発熱しない。これにより、使用者が個別にオンオフ操作をする必要のない利便性の高く、かつ、暖房を必要としていない箇所を不必要に暖房しない効率の高い暖房装置を提供することが出来る。
【００２７】
さらに、前部座席１６、および後部座席１７に設けられた圧電センサ１８により人体着座時の圧力変動がある場合のみ通電可能としている。そのため、未使用および不在時に通電しないので無駄な電力消費を抑えることが出来る効率の高い暖房装置を提供できる。
また、後部座席１７に暖房装置１０を設けたことで、温風が回りにくい後部座席１７に座る人にも速暖性の高い暖房装置を提供することが出来る。
【００２８】
尚、暖房装置１０の収容は、モーターにより電動化してもよい。
【００２９】
尚、ヒータ１２が着設されたフットレスト１１は、布などの素材で覆うことで、足元の触感が向上し、さらに金属や樹脂などと異なり、接触直後の冷感を低減させ快適性を向上させることが出来る。
【００３０】
尚、ヒータ１２は線状ヒータをフットレスト１１に蛇行配置する構成でもかまわない。
【００３１】
また尚、暖房装置９をエアコンと連動せずに、図５のように、エアコンのダイヤルとは別の温度コントローラ２２でエアコンとは別にオンオフ、および温度調節ができるようにしてもかまわない。寒さを不快に感じにくい人と、寒さを不快に感じやすい人が同乗したとしても個別に暖房効果が得られるため、快適性の高い暖房装置を提供することが出来る。
【００３２】
（実施の形態２）
本発明の第２の実施の形態における自動車用暖房装置について図６から８を用いて説明する。図６は本発明の第２の実施の形態における自動車用暖房装置の構成図。図７は自動車用暖房装置が配置された自動車の部分断面図である。図８は、自動車用暖房装置の腰部断面図である。
【００３３】
第１の実施の形態との違いは、電気ヒータを一体に配置する面状部材とその収容機構を巻取り式にしたことである。実施の形態１と同一符号の物は同様の動作、作用、効果を示し説明を省略する。
【００３４】
図６において、本発明の暖房装置３０は、シート状の樹脂よりなる足元マット３１（面状部材）であり、ＰＴＣ特性を持つ面状のヒータ３２が、足元マット３１の内部に挟み込まれるように配置されている。足元マット３１の一端には収容装置３３が配置されており、足元マット３１を使用しないときには収容装置３３の内部に巻取り収容される。足元マット３０の他方の一端には引き出すための取手３４が２個配置されている。
【００３５】
以下に動作作用を説明する、本発明の暖房装置３０を使用する場合は、そして、図７に示すように、例えば４人載の自動車の場合、前部座席１６と後部座席１７のそれぞれの前部に、４人分（図２では片側２人分を表示）の暖房装置３０を配置し、そこから足元マット３１を引き出して使用する。図７では、前部座席１６の暖房装置３０１は使用しておらず、足元マットは収容状態にある。一方後部座席１７の暖房装置３０２は使用状態にあるため足元マット３１が引き出され、電気ヒータに通電することで使用者の足元を素早く暖めることが出来る。
【００３６】
また図８（ａ）、（ｂ）暖房装置３０の要部断面図に示すように、収容装置３３にマイクロスイッチ３５が配置されており、暖房装置３０を使用するために足元マット３１が引き出されたときには図８（ａ）のようにスイッチ３５が入り通電可能状態になり、エアコンの動作と連動して暖房を行う。また、暖房装置３０を使用せず収容装置３３に収容された状態では、図８（ｂ）のように取手３４と収容装置３３が勘合することでスイッチ３５が切られ通電しないため、エアコンが動作してもヒータは発熱しない。これにより、使用者が個別にオンオフ操作をする必要のない利便性の高く、かつ、暖房を必要としていない箇所を不必要に暖房しない効率の高い暖房装置を提供することが出来る。さらに、座席１４に設けられた圧電センサ１５により人体着座時の圧力変動がある場合のみ通電可能としている。そのため、未使用および不在時に通電しないので無駄な電力消費を抑えることが出来る効率の高い暖房装置を提供できる。また、収容装置３３に内蔵されたバネにより、足元マット３１には常に巻取り方向Ｂに力がかかっており、使用者は容易に足元マット３１を収容装置３３に収容することが出来る。また、使用時に足元マット３１が収容装置３３に巻き戻ってしまうことがないように、収容装置３３にはストッパ機構を有している。足元マット３１を収容する際には、引き出された足元マット３１をさらに引き出すことでストッパ機構が解除され容易に収容することが出来る。
【００３７】
尚、在席検知手段１８は圧電センサ以外にもマイクロスイッチでもかまわないし、赤外線センサを用いて、人体の熱を検知してもかまわない。また設置場所も、座席の座面ではなく背面に設置してもかまわない。その場合、心臓近傍に設置すれば、心拍振動を検出して在席の有無を検出することも可能である。
【００３８】
尚、暖房装置の収容方法としては、実施の形態１、２に限られることはなく、例えば、座席の下から電気ヒータを配置した足元マットを引き出して暖房し、暖房しないときには座席の下に収容する構成としても良い。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
以上のように、本発明にかかる自動車用暖房装置は、システムのエネルギー効率が高く、エンジンの廃熱の小さいハイブリッド自動車のエアコン暖房の効き始めの遅さを補い、快適な暖房空間を提供できるため、エンジンの廃熱がなくエアコン暖房の効きにくい電気自動車用の暖房装置としてもかまわない。またさらに、効率を高めることでエンジン廃熱を抑制したディーゼルエンジンや、高効率のガソリンエンジン自動車の暖房装置としても応用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施の形態１における自動車用暖房装置の構成図
【図２】本発明の実施の形態１における自動車用暖房装置を搭載した自動車の部分断面図
【図３】本発明の実施の形態１における自動車用暖房装置の温度調節部の構成図
【図４】本発明の実施の形態１における自動車用暖房装置の収容装置の構成図
【図５】本発明の実施の形態１における別の例の自動車用暖房装置の温度調節部の構成図
【図６】本発明の実施の形態２における自動車用暖房装置の構成図
【図７】本発明の実施の形態２における自動車用暖房装置を搭載した自動車の部分断面図
【図８】本発明の実施の形態３における自動車用暖房装置の収容装置の構成図
【図９】従来の自動車用暖房装置の構成図
【符号の説明】
【００４１】
１０  暖房装置
１１ａ  フットレスト表面（面状部材）
１２  ヒータ（ＰＴＣ特性を持つ電気ヒータ）
１３  回転軸（収容機構）
１４  床面
１５  アーム（収容機構）
１７  後部座席
１８  圧電センサ（在席検出手段）
２１  マイクロスイッチ（収容状態検出手段）
３０  暖房装置
３１  足元マット（面状部材）
３２  ヒータ（ＰＴＣ特性を持つ電気ヒータ）
３３  収容装置（収容機構）
３５  スイッチ（収容状態検出手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図６】
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