(57)【要約】【課題】シート空調ユニットにおいて、過渡時における大風量によるドラフト効果と定常時における冷暖房効果の両立を実現する。【解決手段】ペルチェ素子８の一方の吸熱面８ａ側に第１熱交換器１０、他方の放熱面８ｂ側に第２熱交換器１１を備え、通常モード時に、第１熱交換器１０で熱交換された空気をシート表面より吹き出し、第２熱交換器１１で熱交換された空気をシート外へ排出するように構成されており、さらに第１通風路５にバイパス通路１６を設けるとともに、このバイパス通路１６の上流側にバイパス通路１６を開閉する第３ドア１７を設け、過渡時のドラフトモード時に、第３ドア１７を実線で示す位置としてバイパス通路１６を全開し、第１通風路５を通って第１吹出口１３より吹き出される風量を増加させる。【選択図】図７
2006341841.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上流側からの空気流れをダクト（２）内に導き、前記空気流れを前記ダクトの下流側に配置された第１吹出口（１３）よりシート表面に吹き出すシート空調ユニットであって、
前記ダクトの上流側において前記空気流れが流入するよう開口している吸入口（３）と、
前記吸入口に流入する空気を分岐してそれぞれ、前記第１吹出口へ導く第１通風路（５）と第２吹出口（１４）へ導く第２通風路（６）と、
前記吸入口と前記第１および第２吹出口との間の前記ダクト内に設けられ、電流の流れる方向によって吸熱側と放熱側が切り替わる吸熱面と放熱面とを有する熱電効果素子（８）と、前記熱電効果素子の吸熱面および放熱面のいずれか一方の面に設けられ前記第１通風路内の空気と熱交換を行うよう配置されている第１熱交換器（１０）と、前記熱電効果素子の他方の面に設けられ前記第２通風路内の空気と熱交換を行うように配置されている第２熱交換器（１１）とを備えた熱交換部（９）と、
前記吸入口から前記第１、第２熱交換器をバイパスして前記第１吹出口に至る空気流れを形成するバイパス通路（１６）と、
前記バイパス通路を流れる風量を調節する風量調節手段（１７）とを備え、
前記熱電効果素子に通電して前記第１熱交換器で熱交換された空気を前記第１吹出口へ送風するとともに前記第２熱交換器で熱交換された空気を前記第２吹出口からシートの外へ排出するときの通常モードと、この通常モードよりも前記吸入口に流入する風量に対する前記第１吹出口から吹き出される風量の比を増加させるドラフトモードとで作動するようになっており、
前記ドラフトモードにおいて前記風量調節手段により前記バイパス通路を流れる風量を増加させて前記第１吹出口から吹き出される風量を増加させることを特徴とするシート空調ユニット。
【請求項２】
前記吸入口の上流側には、前記吸入口に流入する風量の風を発生する送風機（４）が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のシート空調ユニット。
【請求項３】
前記バイパス通路は、前記第１通風路において前記第１熱交換器よりもシート側に配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載のシート空調ユニット。
【請求項４】
前記ドラフトモードでは、前記熱電効果素子の熱交換量を、前記第１、第２熱交換器の熱交換量が前記通常モードの時よりも少なくなる状態とすることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載のシート空調ユニット。
【請求項５】
前記第２熱交換器の上流に、前記第２通風路を開閉して前記第２吹出口から吹き出される風量を調節する第１開閉機構（１２）を備え、前記ドラフトモードでは、前記第１の開閉機構を全閉させて前記第２吹出口からの吹き出しを阻止することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載のシート空調ユニット。
【請求項６】
前記第２熱交換器の下流側において前記第２通風路を開閉するように配置されるとともに、前記第２通風路を全閉するとき前記第２熱交換器を通過した空気を前記第１通風路に流し、前記第２通風路を全開するとき前記第２熱交換器を通過した空気が前記第１通風路へ流入することを阻止するように作動する第１開閉機構（１５）を備え、前記ドラフトモードでは、前記第１の開閉機構を全閉させて前記第２吹出口からの吹き出しを阻止することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載のシート空調ユニット。
【請求項７】
前記第１開閉機構は、周囲温度に応じて変形する素材により構成され、前記素材の変形により前記第２通風路を開閉するように作動することを特徴とする請求項６に記載のシート空調ユニット。
【請求項８】
前記風量調節手段は、前記バイパス通路を開閉する第２開閉機構（１７）を備え、前記第２開閉機構を開くことにより前記第１吹出口からの吹出風量を増加させることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１つに記載のシート空調ユニット。
【請求項９】
前記第２開閉機構は、前記バイパス通路の上流側に設けられていることを特徴とする請求項８に記載のシート空調ユニット。
【請求項１０】
前記第１熱交換器は、前記バイパス通路側の面（１０ａ）に開口していることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１つに記載のシート空調ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート表面から温風または冷風を出すシート空調ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両用のシート空調装置において、ペルチェ素子を用いたシート空調専用の熱交換器を備え、これにより昇温または降温させた空気をシート表面より吹き出して乗員の着座フィーリングを向上させるものがある（特許文献１参照）。このものは、具体的には、ペルチェ素子の一方の吸熱面側に第１熱交換器、他方の放熱面側に第２熱交換器を備え、送風機から送風された空気のうち、第１熱交換器で熱交換された空気をシート表面より吹き出し、第２熱交換器で熱交換された空気をシート外へ排出するようにしてシート空調を行うものである。また、このものは、乗員とシートとの間の湿度が所定値以上になると、ミックスドアを開として第２熱交換器で熱交換された空気と第１熱交換器で熱交換された空気とを混合させ、混合された空気をシート表面に吹き出して乗員の蒸れ感を無くすようにもなっている。
【０００３】
また、上記したようなシート空調専用の熱交換器による温度調節を行わず、車室内空気をそのままシート表面へ吹き出す方式のシート空調装置も実用化されている。
【特許文献１】特開平１０−４４７５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
シート空調では、例えば、夏場にシート表面が高温になっているとき、シート表面をクールダウン（過渡時急冷）させて、着座フィーリングを短時間に向上させる必要がある。また、冬場にシート表面が低温になっているときに、シート表面をウォームアップ（過渡時急加熱）させて着座フィーリングを短時間に向上させる必要がある。
【０００５】
しかしながら、前者の従来技術では、そのようなシート表面の急冷あるいは急加熱が必要な過渡時のときにも、第１熱交換器で熱交換された空気をシート表面より吹き出し、第２熱交換器で熱交換された空気をシート外へ排出するモードでシート空調を行っているため、シート表面へ吹き出す空気の大風量化が困難である。つまり、送風機から送風された空気のうち第２熱交換器を通過する空気を排熱（吸熱による冷風または放熱による温風）としてシート外へ放出しているため、シート表面へ吹き出す空気の大風量化が困難である。このため、第１熱交換器を通過する風量のみでは、過渡時のドラフトによるクールダウン効果が小さく、着座フィーリングの向上が困難であるという問題がある。
【０００６】
一方、後者の従来技術では、排熱がないためシート表面への吹き出し風量を大きくすることは容易で、過渡時のドラフトによるクールダウン効果（またはウォームアップ効果）は期待できるが、車室内温度の風しか吹き出すことができないため、定常時の冷暖房効果は小さいという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記点に鑑み、シート空調ユニットにおいて、過渡時における大風量によるドラフト効果と定常時における冷暖房効果の両立を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、上流側からの空気流れをダクト（２）内に導き、空気流れをダクトの下流側に配置された第１吹出口（１３）よりシート表面に吹き出すシート空調ユニットであって、ダクトの上流側において空気流れが流入するよう開口している吸入口（３）と、吸入口に流入する空気を分岐してそれぞれ、第１吹出口へ導く第１通風路（５）と第２吹出口（１４）へ導く第２通風路（６）と、吸入口と第１および第２吹出口との間のダクト内に設けられ、電流の流れる方向によって吸熱側と放熱側が切り替わる吸熱面と放熱面とを有する熱電効果素子（８）と、熱電効果素子の吸熱面および放熱面のいずれか一方の面に設けられ第１通風路内の空気と熱交換を行うよう配置されている第１熱交換器（１０）と、熱電効果素子の他方の面に設けられ第２通風路内の空気と熱交換を行うように配置されている第２熱交換器（１１）とを備えた熱交換部（９）と、吸入口から第１、第２熱交換器をバイパスして第１吹出口に至る空気流れを形成するバイパス通路（１６）と、バイパス通路を流れる風量を調節する風量調節手段（１７）とを備え、熱電効果素子に通電して第１熱交換器で熱交換された空気を第１吹出口へ送風するとともに第２熱交換器で熱交換された空気を第２吹出口からシートの外へ排出するときの通常モードと、この通常モードよりも吸入口に流入する風量に対する第１吹出口から吹き出される風量の比を増加させるドラフトモードとで作動するようになっており、ドラフトモードにおいて風量調節手段によりバイパス通路を流れる風量を増加させて第１吹出口から吹き出される風量を増加させることを特徴とする。
【０００９】
この発明によれば、吸入口に流入する風量に対するシート表面への吹出口に相当する第１吹出口から吹き出される風量の比をドラフトモードと通常モードとで変えることができ、風量比を増加させるドラフトモードの場合には風量調節手段によりバイパス通路を流れる風量を増加させることによって第１吹出口からシート表面へ吹き出される風によるドラフト効果を得ることができ、通常モードの場合には第１吹出口から吹き出される風は第１熱交換器による空調効果を高めたものとすることができる。また、第１、第２熱交換器をバイパスするバイパス通路を通過して第１吹出口へ空気が導かれるので、圧損が小さく、第１吹出口から吹き出される風量を大きく増加させることができる。このため、請求項２に記載の発明のように、送風機（４）により吸入口に流入する風量の風を発生させるようにした場合、特許文献１に記載のものと比較して同じ送風機の駆動力でも風量を増やすことができる。また、同じ風量を出すにしても送風機駆動用の電力を減らすことができる。さらに、圧損が小さいため、騒音防止を図ることができる。
【００１０】
なお、バイパス通路は、請求項３に記載の発明のように、第１通風路において第１熱交換器よりもシート側に配置されているものとすることができる。
【００１１】
また、請求項４に記載の発明のように、ドラフトモードでは、熱電効果素子を、第１、第２熱交換器の熱交換量が通常モードの時よりも少なくなる状態とすれば、省電力で上記したドラフト効果を得ることができる。
【００１２】
また、請求項５に記載の発明のように、第２熱交換器の上流に、第２通風路を開閉して第２吹出口から吹き出される風量を調節する第１開閉機構（１２）を備え、ドラフトモードでは、第１の開閉機構を全閉させて第２吹出口からの吹き出しを阻止するようにすれば、第１吹出口からの吹出風量を一層増加させることができる。
【００１３】
また、請求項６に記載の発明のように、第２熱交換器の下流側において第２通風路を開閉するように配置されるとともに、第２通風路を全閉するとき第２熱交換器を通過した空気を第１通風路に流し、第２通風路を全開するとき第２熱交換器を通過した空気が第１通風路へ流入することを阻止するように作動する第１開閉機構（１５）を備え、ドラフトモードでは、第１の開閉機構を全閉させて第２吹出口からの吹き出しを阻止するようにすれば、第１吹出口からの吹出風量を一層増加させることができる。
【００１４】
この請求項６に記載の発明の場合、請求項７に記載の発明のように、第１開閉機構は、周囲温度に応じて変形する素材により構成され、素材の変形により第２通風路を開閉するように作動するようにすれば、第１開閉機構を周囲温度に応じて自立的に開閉作動させることができる。
【００１５】
なお、風量調節手段は、請求項８に記載の発明のように、バイパス通路を開閉する第２開閉機構（１７）を備え、第２開閉機構を開くことにより第１吹出口からの吹出風量を増加させるようにすることができる。
【００１６】
この場合、第２開閉機構は、請求項９に記載の発明のように、バイパス通路の上流側に設けられたものとすることができる。
【００１７】
また、請求項１０に記載の発明のように、第１熱交換器が、バイパス通路側の面（１０ａ）に開口しているようにすれば、風が第１熱交換器を通過する場合の通風抵抗を減少させて、第１吹出口からの吹き出し風量を増加させることができる。
【００１８】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下に説明する第１、第２、第３実施形態は、特許請求の範囲に記載された発明の実施形態ではなく、特許請求の範囲に記載された発明の実施形態となる第４実施形態以後の実施形態の前提となる構成を説明するためのものである。
【００２０】
（第１実施形態）
図１は、本第１実施形態のシート空調ユニット１の概略構成図である。なお、本実施形態では、シート空調ユニット１はシート２０のシートクッション２１内部に配置される例を示すが、シートバック２２内に設けてもよい。
【００２１】
シート空調ユニット１は、ダクト２を備えている。ダクト２の上流側（図１において左方向）には吸入口３が設けられ、吸入口３の上流側には車室内空気を吸入してダクト２内に送風する送風機４が配置されている。この送風機４が発生する風は全て吸入口３に流入するようになっている。なお、図１において、送風機４は軸流式ファンが描かれているが、実際は遠心式ファンが用いられている。
【００２２】
ダクト２は、吸入口３の下流側（図１において右方向）で第１通風路５および第２通風路６に分岐される。第１通風路５の下流端には第１吹出口１３が設けられ、第２通風路６の下流端には第２吹出口１４が設けられている。
【００２３】
第１吹出口１３の下流側には、シート２０の表面へシート空調風を吹き出すためのシート吹出口２４が多数接続されている。すなわち、第１通風路５、第１吹出口１３およびシート吹出口２４がシート空調風の通路を形成している。一方、第２吹出口１４は、排熱口として第２通風路６内を通過する風（排熱風）をシート２０外へ排出する。
【００２４】
ダクト２内において、吸入口３と第１および第２吹出口１３、１４との間には、熱交換部９が設けられている。熱交換部９は、電流の流れる方向によって吸熱側と放熱側が切り替わる吸熱面と放熱面とを有する熱電効果素子としてのペルチェ素子８を有し、このペルチェ素子８を熱源として、ペルチェ素子８の一方の吸熱面８ａ側に設けられた第１熱交換器１０と他方の放熱面８ｂ側に設けられた第２熱交換器１１とを備えている。
【００２５】
そして、板状のペルチェ素子８により第１通風路５と第２通風路６との隔壁７の一部を形成し、第１熱交換器１０を第１通風路５内に配置し、第２熱交換器１１を第２通風路６内に配置している。すなわち、第１熱交換器１０を通過する風は全て第１通風路５内を通って第１吹出口１３へ導かれ、第２熱交換器１１を通過する風は全て第２通風路６内を通って第２吹出口１４へ導かれる。
【００２６】
第２熱交換器１１の上流側には、第１開閉機構である第１ドア１２が設けられている。この第１ドア１２はアクチュエータとしてのドアモータ３１およびリンク３２により回動される。すなわち、第１ドア１２は、第１通風路５および第２通風路６をともに全開とする通常モード状態（図１において点線で示す）と、第２通風路６のみを全閉するドラフトモード状態（図１において実線で示す）との間を回動される。
【００２７】
通常モード状態では、吸入口３に流入した風は、分岐され、一方は第１通風路５内を第１熱交換器１０により冷却されて第１吹出口１３へ送風され、他方は第２通風路６内を第２熱交換器１１により加熱されて第２吹出口１４へ送風される。本実施形態では、第２通風路６はペルチェ素子８の排熱側に相当し、したがって、加熱された空気が排熱口としての第２吹出口１４よりシート２０の外へ排出される。
【００２８】
ドラフトモード状態では、吸入口３に流入した風は、閉じられた第１ドア１２により第２熱交換器１１内に流入することが阻止され、全て、第１熱交換器１０に流入して第１通風路５内を通過する。したがって、ドラフトモード状態では、第１吹出口１３からの吹出風量は、吸気口３に流入する風量（送風機４の発生風量）にほぼ等しい。
【００２９】
すなわち、ドラフトモード状態では、吸気口３に流入する風量が一定であっても、通常モード状態に比べて第１吹出口１３から吹き出される風量（すなわち風量比）を増加させることができる。
【００３０】
次に、シート空調ユニット１の電気制御部について説明する。シート空調ユニット１は、制御手段としてのＥＣＵ３０を備えている。ＥＣＵ３０は、マイクロコンピュータおよび周辺回路により構成されている。
【００３１】
ＥＣＵ３０には、内気温センサ３３およびシート温度センサ３４が接続されている。内気温センサ３３は、例えば、送風機４の吸入側近傍に配置され、吸入口３に流入する車室内の空気温度（内気温）を検出してその検出信号ＴｒをＥＣＵ３０へ出力する。
【００３２】
シート温度センサ３４は、シート温度を検出しその検出信号ＴｓをＥＣＵ３０へ出力する。なお、シート温度センサ３４は、シート吹出口２４からの空調風の吹出や、熱交換部９からの直接的な影響を受けにくくするために、シート２０のクッション材２３の間に配置することが望ましい。
【００３３】
ＥＣＵ３０は、送風機モータ４ａをデューティ制御して送風機４に必要な風量を発生させる。また、ＥＣＵ３０は、第１ドア１２を回動するためのアクチュエータであるドアモータ３１を回転駆動して、第１ドア１２をドラフトモード状態および通常モード状態の位置へ位置決めする。
【００３４】
さらに、ＥＣＵ３０は、ペルチェ素子８への通電電流をデューティ制御して、ペルチェ素子８に投入電力に応じた熱量の吸熱および放熱を行わせる。
【００３５】
なお、本実施形態において、ペルチェ素子８、熱交換部９、ダクト２および送風機４からなるペルチェシステムは、ΔＰｔ＝５℃となるものを用いている。このΔＰｔはペルチェ素子８および送風機４をともにＭＡＸ駆動したときの、ペルチェ素子８の入口側空気温度（内気温Ｔｒに相当）と吸熱側（第１熱交換器１０）出口空気温度との差である。すなわち、ΔＰｔは、シート２０の表面を冷却するためのシート吹出口２４からの吹出温度の、内気温Ｔｒに対する発生可能な温度差である。
【００３６】
次に、シート空調ユニット１の作動について説明する。図２は、ＥＣＵ３０が実行する制御ルーチンを示すフローチャートである。この制御ルーチンは、ＥＣＵ３０の電源がオンされるとともに開始される。
【００３７】
なお、ＥＣＵ３０の電源オンは、シート空調装置の電源スイッチ（図示せず）のオン操作によること以外にも、例えば、駐車車両のドアロックの解除操作に連動してＥＣＵ３０の電源をオンするようにしてもよい。後者の場合、乗員がシート２０に着座する前からシート空調ユニット１が後述するようにドラフトモードで作動して、シート温度を急速に低下させることができる。
【００３８】
まず初期設定で、送風機４が停止状態に設定され、ペルチェ素子８がオフ（通電電流＝０）に設定される。この後、ステップＳ１００で、シート温度Ｔｓがしきい値Ｔ１（例えば３０℃）以上であるか否かが判定される。シート温度ＴｓがＴ１以上でない（３０℃未満）ならば、ステップＳ１６０へ移行して、シート空調ユニット１を通常運転させる。
【００３９】
シート温度Ｔｓがしきい値Ｔ１以上の比較的高い温度である場合には、ステップＳ１１０で送風機４を駆動する。なお、この場合、送風機４を最大送風量となるよう送風機モータ４ａを、例えばデューティ＝ＭＡＸ（例えば、９９％）で制御する。
【００４０】
次にステップＳ１２０で、検出されたシート温度Ｔｓが内気温ＴｒよりもΔＰｔ（５℃）以上高いか否かが判定される。判定結果がＹＥＳの場合は、ペルチェ素子８により冷却した比較的少ない風量でシート空調を行うよりも、ペルチェ素子８を作動させなくとも大風量をシート表面に吹き出したほうが、シート温度の冷却効率が高いものとみなし、ステップＳ１３０にて、ドラフトモードで作動させる。
【００４１】
本実施形態におけるドラフトモードは、ペルチェ素子８をオフとし、送風機４をＭＡＸ駆動（デューティ＝９９％）とした状態で、第１ドア１２の位置を第２通風路６を閉じる、すなわち、第２熱交換器１１の入口側を閉じて、第２通風路６内の風量を０（したがって排熱口としての第２吹出口１４からの吹出風量を０）とするものである。
【００４２】
なお、本実施形態におけるドラフトモードでは、ペルチェ素子８をオフとしているので、上述のように排熱側の風量を０としてもペルチェ素子８が損傷することはなく、また、省電力の効果も得られる。
【００４３】
このドラフトモードでの作動により、吸入口３に流入する送風機４からの風量は、若干の圧損はあるもののほぼ全量が第１熱交換器１０および第１通風路５内を通り、第１吹出口１３からシート吹出口２４へと送風される。したがって、第１吹出口１３からの吹出風量は、吸入口３に流入する一定（最大送風量）風量に対して、比が最大となる。
【００４４】
このように、ドラフトモードでは、シート吹出口２４から最大風量（比）で内気温Ｔｒの空気が吹き出されるので、夏場の日射の強い日中において、高温（例えばＴｓ＝６０℃程度）となったシート温度を大風量のドラフト効果によって、急速に少なくとも内気温Ｔｒ＋ΔＰｔ（例えば４５〜５０℃）まで低下させることができる（ここでΔＰｔは、ペルチェ作動時の吸熱側冷却能力程度を設定すると良い）。
【００４５】
このドラフトモードでの作動は、シート温度Ｔｓと内気温Ｔｒとの差がΔＰｔ未満となるまで行われる。ステップＳ１２０で、シート温度Ｔｓと内気温Ｔｒとの差がΔＰｔ未満となったら、ステップＳ１４０で通常モードでの作動に移行する。
【００４６】
通常モードでは、まず第１ドア１２を、第２通風路６を開放、すなわち第２熱交換器１１の入口側を開放する位置に回動させて、第２通風路６内の風量をドラフトモードにおける０から所定量に増加させる。
【００４７】
この場合、第１通風路５および第２通風路６はともに開放状態となって、吸気口３に流入する送風機４による発生風量が、それぞれ分岐されて第１通風路５および第２通風路６内を流れる。
【００４８】
そして、ステップＳ１５０で、ペルチェ素子８をオンとして、通常運転時のデューティ制御を行い、ステップＳ１６０の通常運転へ移行する。
【００４９】
なお、ステップＳ１６０における通常運転時には、通常のペルチェモジュールを用いたシート空調制御で行われている制御条件と同様、シート温度Ｔｓが快適温度（例えば３５℃）以上では、ペルチェ素子８および送風機４をともにＭＡＸ駆動（デューティ＝９９％）し、通常のクールダウン運転を行う。
【００５０】
そして、この通常のクールダウン運転により、シート温度Ｔｓが快適温度（３５℃）より低下したら、ペルチェ素子８および送風機４をともに、例えば５０％能力運転（デューティ＝５０％）として、シート温度を快適温度に維持する定常運転を行う。
【００５１】
以上のように作動する本第１実施形態による効果について説明する。図３は、クールダウン運転時のシート温度Ｔｓの時間経過に伴う変化の様子を示すものである。
【００５２】
環境条件は、外気温度が４０℃、強日射のもと、内気温Ｔｒが約４５℃の状態であり、シート温度Ｔｓが６０℃となっている時点（経過時間＝０）で、Ａ：ドラフトモード（大風量＋ペルチェＯＦＦ）のみで作動（破線）、Ｂ：通常モード（ペルチェＯＮ＋排熱側開放）のみで作動（一点鎖線）、Ｃ：本第１実施形態での作動（実線）の３条件におけるシート温度Ｔｓの変化の様子を示している。
【００５３】
なお、経過時間＝０より作動を開始する車両エアコンにより、内気温Ｔｒは数分（約５分）後に４０℃、定常状態でエアコン設定温度（例えば２５℃）に変化している。
【００５４】
作動条件Ａ（ドラフトモードのみ）であっても、作動初期はシート温度Ｔｓより１５〜２０℃低い温度Ｔｒの車室内空気を送風することになり、かつ大風量を出せるため、作動条件Ｂ（ペルチェＯＮ）よりもシート２０の冷却効果は高い、すなわち早く冷却される。また、着座する乗員にとっても、ドラフト感があり涼感が得られるという効果がある。
【００５５】
時間経過とともにクールダウンが進み、シート温度Ｔｓが内気温Ｔｒに近づくと、作動条件Ａではシートの熱を奪えなくなり、定常状態では乗員の体温の影響で飽和している。
【００５６】
一方、作動条件Ｂでは、時間経過とともにシート温度Ｔｓが内気温Ｔｒに近づいても、高い冷却効果が得られる。そして、シート温度Ｔｓを乗員が「冷たい」と感じる温度（例えば夏場では３５℃以下）にまで冷却することが可能であり、積極的な温度コントロールができるペルチェＯＮ（通常モード）によるシート空調が有効である。
【００５７】
なお、図３中、作動条件Ｂの線図は、温度制御を行わずペルチェＯＮの状態を継続した場合のシート冷却能力を示す実験データである。
【００５８】
すなわち、図３の作動条件Ｃ（実線）で示すように、本第１実施形態において、シート空調ユニット１の作動開始直後のクールダウン初期ではドラフトモードでの大風量によるシートの急速冷却が有効であり、シート温度が車室内温度に近づいたら通常モードでのペルチェ素子８による積極的な温度制御（冷却）が乗員に涼感をもたらす上で有効である。
【００５９】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明する。本第２実施形態は、図４に示すように、第１実施形態とは、ＥＣＵ３０による制御ルーチンが異なり、他の構成は全て同じである。したがって、以下では、図１についての説明は省略するとともに、図４に示すフローチャートに基づいて第２実施形態における作動を説明する。
【００６０】
ＥＣＵ３０の電源オンとともに処理が開始され、第１実施形態と同様の初期設定が行われた後、ステップＳ１０５にて、内気温センサ３３にて検出された内気温Ｔｒがしきい値Ｔ２（例えば３０℃）以上の温度か否かが判定される。このしきい値Ｔ２は、車種や、使用地域（仕向地）あるいは使用者毎（すなわち使用状況毎）に変更可能である。
【００６１】
しきい値Ｔ２以上でなければ、第１実施形態と同様、ステップＳ１６０に移行して、シート空調ユニット１を通常運転させる。
【００６２】
内気温Ｔｒがしきい値Ｔ２以上の比較的高い温度である場合、ステップＳ１１０で、第１実施形態と同様、送風機４をオン、具体的にはＭＡＸ駆動（デューティ＝９９％）とさせる。この後、ステップＳ１１５で、所定時間（例えば２分）が経過したか否か否かが判定される。この所定時間は、予めタイマにより設定されるもので、想定される使用状況や車種毎に変更可能である。
【００６３】
ステップ１１５の判定がＮＯの場合は、ステップＳ１３０にて、ドラフトモードで作動させる。
【００６４】
本第２実施形態におけるドラフトモードは、第１実施形態と同様、ペルチェ素子８をオフとし、送風機４をＭＡＸ駆動（デューティ＝９９％）とした状態で、第１ドア１２の位置を第２通風路６を閉じる、すなわち、第２熱交換器１１の入口側を閉じて、第２通風路６内の風量を０（したがって排熱口としての第２吹出口１４からの吹出風量を０）とするものである。
【００６５】
このドラフトモードでの作動により、第１実施形態と同様、ペルチェ素子８のオフ状態で、第１ドア１２によって第２通風路６を塞ぐことにより、吸込口３に流入する送風機４の最大風量がほぼ全て第１吹出口１３よりシート２０の表面へ吹き出されることとなり、この大風量によるドラフト効果によりシート表面温度を急速に内気温Ｔｒに近づくように低下させることができる。
【００６６】
そして、ドラフトモードの作動が開始してから所定時間が経過すると、ステップＳ１１５の判定がＹＥＳになり、第１実施形態と同様、ステップＳ１４０にて通常モードでの作動に移行する。
【００６７】
すなわち、まず第１ドア１２を、第２通風路６を開放、すなわち第２熱交換器１１の入口側を開放する位置に回動させて、第２通風路６内の風量をドラフトモードにおける０から所定量に増加させる。
【００６８】
この場合、第１通風路５および第２通風路６はともに開放状態となって、吸気口３に流入する送風機４による発生風量が、それぞれ分岐されて第１通風路５および第２通風路６内を流れる。
【００６９】
そして、第１実施形態と同様、ステップＳ１５０で、ペルチェ素子８をオンとして、通常運転時のデューティ制御を行い、ステップＳ１６０の通常運転へ移行する。
【００７０】
なお、ステップＳ１６０における通常運転時には、通常のペルチェモジュールを用いたシート空調制御で行われている制御条件と同様、シート温度Ｔｓが快適温度（例えば３５℃）以上では、ペルチェ素子８および送風機４をともにＭＡＸ駆動（デューティ＝９９％）し、通常のクールダウン運転を行う。
【００７１】
そして、この通常のクールダウン運転により、シート温度Ｔｓが快適温度（３５℃）より低下したら、ペルチェ素子８および送風機４をともに５０％能力運転（デューティ＝５０％）として、シート温度を快適温度に維持する定常運転を行う。
【００７２】
以上のような第２実施形態における作動によっても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００７３】
なお、上記した例では、ドラフトモードの終了を所定時間の経過で判定するものを示したが、図５に示すように、車室内温度Ｔｒがしきい値Ｔ２より低い所定温度Ｔ３以下になったか否かを判定するステップＳ１２５を設け、車室内温度Ｔｒがしきい値Ｔ２より低い所定温度Ｔ３以下になったときにドラフトモードの終了を判定するようにしてもよい。
【００７４】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態について説明する。本第３実施形態は、図６に示すように、上記第１および第２実施形態とは、第１開閉機構としての第１ドア１２の代わりに、第１開閉機構としての第２ドア１５を設けた点が異なり、他の構成は同じである。
【００７５】
なお、図６においては、第３実施形態のシート空調ユニット１の吸気口３から第１吹出口１３および第２吹出口１４までの部分のみを示し、第１および第２実施形態と同じ構成には同一符号を付して説明を省略する。
【００７６】
すなわち、本第３実施形態では、第１開閉機構として第２ドア１５を、熱交換部９の下流側、より具体的には、第２熱交換器１１の下流側において第２通風路６を開閉するよう配置する。さらに、この第２ドア１５を、第２通風路６を全閉するときには第１通風路５と第２通風路６との隔壁７の開口部１５ａを開放して第２熱交換器１１を通過した空気を第１通風路５に流すように作動し、第２通風路を全開するときは隔壁７の開口部１５ａを塞ぐことにより第２熱交換器１１を通過した空気が第１通風路５へ流入することを阻止するよう配置する。なお、この第２ドア１５は、第１および第２実施形態と同様、ドアモータ３１によりリンク３２ａを介して駆動される。
【００７７】
本第３実施形態において、ＥＣＵ３０が実行する制御ルーチンは、第１、第２実施形態のものと基本的には同じであるが、第１、第２実施形態における第１ドア１２の代わりに第２ドア１５が次のように位置決め制御される点で、第１、第２実施形態のものと異なる。
【００７８】
まず、ペルチェ素子８をオンして第１熱交換器１０による冷房効果を得る通常モードでは、第２ドア１５は、図６の破線で示される位置となるよう位置決めされ、第１通風路５と第２通風路６との隔壁７の開口部１５ａを全閉し、同時に、第２通風路６を全開して排熱口としての第２吹出口１４から、ペルチェ素子８および第２熱交換器１１からの排熱風を吹き出し可能にする。
【００７９】
この通常モードにおける第２ドア１５の位置により、第１および第２実施形態における通常モードでの配風形態と同様の形態を実現している。
【００８０】
一方、ドラフトモードでは、図２、図４、図５のステップＳ１３０において、第２ドア１５は、図６における実線で示す位置となるよう、第２通風路６を全閉する（塞ぐ）とともに、第１通風路５と第２通風路６との隔壁７の開口部１５ａを開放する位置に位置決めされる。また、ドラフトモードの終了後に、図２、図４、図５のステップＳ１４０において、第２ドア１５は、図６の破線で示される位置となるよう位置決めされる。
【００８１】
これにより、ドラフトモードでは、第１吹出口１３からの風量は、第１熱交換器１０を通過して第１通風路５内を流れる本来の風量に加えて、第２熱交換器１１を通過する風量が開口部１５ａを通って第１通風路５に流入することにより、吸入口３に流入する風量に対する比率が増加したものとなる。
【００８２】
なお、ドラフトモードにおいては、ペルチェ素子８はオフとされているので、第２熱交換器１１を通過する風は排熱風ではなく送風機４が送風する内気温の空気である。
【００８３】
本第３実施形態においても、上記第１および第２実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００８４】
（第４実施形態）
次に、第４実施形態について説明する。本第４実施形態は、図７に示すように、上記第１および第２実施形態とは、バイパス通路１６を設けるとともに、第１開閉機構としての第１ドア１２の代わりに第２開閉機構としての第３ドア１７を設けた点が異なり、他の構成は同じである。なお、図７においては、第４実施形態のシート空調ユニット１の吸気口３から第１吹出口１３および第２吹出口１４までの部分のみを示し、第１および第２実施形態と同じ構成には同一符号を付して説明を省略する。
【００８５】
第４実施形態においては、第１通風路５に第１熱交換器１０を通過しない空気流れを通すためのバイパス通路１６を設けている。このバイパス通路１６は、第1通風路５において第１熱交換器１０よりもシート側に配置されている。そして、このバイパス通路１６の入口側（上流側）にバイパス通路を開閉する第２開閉機構としての第３ドア１７を設けている。この第３ドア１７は、第１および第２実施形態と同様、ドアモータ３１によりリンク３２ｂを介して駆動される。
【００８６】
本第４実施形態において、ＥＣＵ３０が実行する制御ルーチンは、第１、第２実施形態のものと基本的には同じであるが、第１、第２実施形態における第１ドア１２の代わりに第３ドア１７が次のように位置決め制御される点で、第１、第２実施形態のものと異なる。
【００８７】
まず、ペルチェ素子８をオンして第１熱交換器１０による冷房効果を得る通常モードでは、第３ドア１７は、図７の破線で示されるように、バイパス通路１６を塞ぐ位置となるよう位置決めされる。これにより、吸入口３に流入した風量のうち隔壁７で分岐された約半分の風量の風が第１熱交換器１０を通過して冷却され、第１通風路５より第１吹出口１３およびシート吹出口２４からシート２０の表面へ吹き出される。
【００８８】
このときペルチェ素子８の作動に応じて第２熱交換器１１を通過して加熱された排熱風は第２通風路６より排熱口としての第２吹出口１４よりシート外へ吹き出される。この通常モードにおける第３ドア１７位置により、第１ないし第３実施形態における通常モードでの配風形態と同様の形態を実現している。
【００８９】
一方、ドラフトモードでは、図２、図４、図５のステップＳ１３０において、第３ドア１７は、図７における実線で示す位置となるよう、バイパス通路１６を全開（開放）する位置に位置決めされる。また、ドラフトモードの終了後に、図２、図４、図５のステップＳ１４０において、第３ドア１７は、図７の破線で示される位置となるよう位置決めされる。
【００９０】
これにより、ドラフトモードでは、第１通風路５の圧損が小さくなるので第１通風路５を通って第１吹出口１３より吹き出される風量が増加することとなる。すなわち、吸入口３に流入する風量に対する第１吹出口１３からの吹出風量の比が増加したものとなる。
【００９１】
本第４実施形態においても、上記第１および第２実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００９２】
なお、本第４実施形態では、ドラフトモードにおいて、上記各実施形態と同様、ペルチェ素子８をオフとして、省電力の効果を得るようにしている。
【００９３】
ただし、本第４実施形態では、常に第２熱交換器１１を通過する風（排熱風）を第２吹出口１４（排熱口）よりシート外に吹き出すようにしているので、必ずしもペルチェ素子８をオフにしておく必要はない。
【００９４】
したがって、ドラフトモードでも、図２、図４、図５におけるステップＳ１１０においてペルチェ素子８をオンとして、第１熱交換器１０において冷却風を第１吹出口１３より吹き出すことができる。
【００９５】
このとき、通常モードにおける冷却効率よりも、バイパス通路１６での風量が増加する分、冷却効果が下がるものの、風量増加によるドラフト効果によるシート表面温度の低下を、内気温Ｔｒより冷却された風によってさらに向上させることができる。
【００９６】
（第５実施形態）
次に、第５実施形態について説明する。本第５実施形態は、図８に示すように、上記第１および第２実施形態とは、第１開閉機構としての第１ドア１２の代わりに、第３実施形態と同様の第１開閉機構としての第２ドア１５を設けるとともに、第４実施形態と同様のバイパス通路１６および第２開閉機構としての第３ドア１７を設けた点が異なり、他の構成は同じである。なお、図８においては、第５実施形態のシート空調ユニット１の吸気口３から第１吹出口１３および第２吹出口１４までの部分のみを示し、第１および第２実施形態と同じ構成には同一符号を付して説明を省略する。
【００９７】
すなわち、本第５実施形態では、第３実施形態と同様、第１開閉機構として第２ドア１５を、熱交換部９の下流側、より具体的には、第２熱交換器１１の下流側の第２通風路６を開ないし閉とするとともに、第１通風路５と第２通風路６との隔壁７の開口部１５ａを閉ないし開とするように配置する。さらに、第４実施形態と同様、第１通風路５に第１熱交換器１０を通過しない空気流れを通すためのバイパス通路１６と、このバイパス通路１６の入口側（上流側）にバイパス通路を開閉する第２開閉機構としての第３ドア１７とを設けている。なお、第２および第３ドア１５、１７は第３および第４実施形態と同様、ドアモータ３１によりリンク３２ａ、３２ｂを介して同時に駆動される。
【００９８】
本第５実施形態においても、ＥＣＵ３０が実行する制御ルーチンは、第１、第２実施形態のものと基本的には同じであるが、第１、第２実施形態における第１ドア１２の代わりに第２ドア１５および第３ドア１７が次のように位置決め制御される点で、第１、第２実施形態のものと異なる。
【００９９】
まず、ペルチェ素子８をオンして第１熱交換器１０による冷房効果を得る通常モードでは、第２ドア１５は、図８の破線で示される位置となるよう位置決めされ、第１通風路５と第２通風路６との隔壁７の開口部１５ａを全閉し、同時に、第２通風路６を全開して排熱口としての第２吹出口１４から、ペルチェ素子８および第２熱交換器１１からの排熱風を吹き出し可能にする。同時に、第３ドア１７は、図８の破線で示される、バイパス通路１６を塞ぐ位置となるよう位置決めされる。これにより、吸入口３に流入した風量のうち隔壁７で分岐された約半分の風量の風が第１熱交換器１０を通過して冷却され、第１通風路５より第１吹出口１３およびシート吹出口２４からシート２０の表面へ吹き出される。
【０１００】
一方、ドラフトモードでは、図２、図４、図５のステップＳ１３０において、第２ドア１５は、図８における実線で示す位置となるよう、第２通風路６を全閉する（塞ぐ）とともに、第１通風路５と第２通風路６との隔壁７の開口部１５ａを開放する位置に位置決めされ、第３ドア１７は、図８における実線で示す位置となるよう、バイパス通路１６を全開（開放）する位置に位置決めされる。また、ドラフトモードの終了後に、図２、図４、図５のステップＳ１４０において、第２ドア１５は、図８における実線で示す位置となるよう位置決めされ、第３ドア１７は、図８の破線で示される位置となるよう位置決めされる。
【０１０１】
これにより、ドラフトモードでは、第１吹出口１３からの風量は、第１熱交換器１０を通過して第１通風路５内を流れる本来の風量に加えて、第２熱交換器１１を通過する風量が第１通風路５に流入することにより、吸入口３に流入する風量に対する比率が増加したものとなる。
【０１０２】
これにより、ドラフトモードでは、バイパス通路１６の開放により第１通風路５の圧損が小さくなるので第１通風路５を通る本来の風量が増加するとともに、さらに、第２熱交換器１１を通過する風量が開口部１５ａを通って第１通風路５に流入することにより、吸入口３に流入する風量に対する第１吹出口１３から吹き出す風量の比が、第１ないし第４実施形態よりもさらに増加したものとなる。
【０１０３】
なお、ドラフトモードにおいては、ペルチェ素子８はオフとされているので、第２熱交換器１１を通過する風は排熱風ではなく送風機４が送風する内気温の空気である。
【０１０４】
本第５実施形態においても、上記第１および第２実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１０５】
（他の実施形態）
（１）上記各実施形態では、熱交換部９内の空気流れは、ペルチェ素子８と平行方向に形成されるものとして説明したが、これに限らず、図９に示すように、第１熱交換器１０のバイパス通路１６側の面１０ａが開口部を形成してもよい。
【０１０６】
すなわち、通常、ペルチェ素子８と熱交換部９（第１熱交換器１０および第２熱交換器１１）とからなるペルチェモジュールは、ペルチェ素子８の両面８ａ、８ｂ側に熱交換用のフィン１０ｂ、１１ｂが設けられ、底板１１で挟む構造となっているが、第１熱交換器１０側のバイパス通路１６側の面１０ａの底板（天板）に多数の開口１０ｃを設ける、あるいは天板そのものをなくす構造とすることができる。
【０１０７】
これにより、第１熱交換器１０を通過する風が上方、すなわち、バイパス通路１６側へも抜けることで、第１熱交換器１０を通過する空気流れの圧損をさらに下げることができる。なお、図９は、上記の図７に示す第４実施形態に、一方の天板に開口１０ｃを設けた例を示している。
【０１０８】
（２）図７に示す実施形態に対し、図１０に示すように、第１、第２実施形態と同様、第２熱交換器１１の上流側に、第１開閉機構である第１ドア１２を設け、この第１ドア１２をアクチュエータとしてのドアモータ３１およびリンク３２により回動させるようにしてもよい。この場合、ＥＣＵ３０が実行する制御ルーチンは、第１、第２実施形態のものと基本的には同じであるが、第１、第２実施形態における第１ドア１２の位置決め制御に加えて第３ドア１７が第４実施形態と同様に位置決め制御される。なお、この場合、ドラフトモードにおいては、ペルチェ素子８はオフとされる。
【０１０９】
（３）図７、図８、図１０に示す実施形態では、第２開閉機構である第３ドア１７をバイパス通路１６の上流側に設けるものを示したが、図１１に示すように第３ドア１７をバイパス通路１６の下流側に設ける他、図１２に示すようにバイパス通路１６の上流側と下流側の間に設けるようにしてもよい。なお、図１１、図１２では、図７に対する変形例として示しているが、図８、図１０に対しても同様に適用できる。また、バイパス通路１６は、第１、第２熱交換器１０、１１を通過する空気流れをバイパスするものであれば、他の構成のものでもよく、例えば、第２通風路６側に第２熱交換器１１をバイパスする通路を設け、そのバイパス通路からダクトで第１吹出口１３に空気流れを形成するものであってもよい。
【０１１０】
（４）上記各実施形態において、ドラフトモードでは、ペルチェ素子８をオフ、すなわち通電電流を０とするものを示したが、ペルチェ素子８を駆動するデューティ比を小さくして、第１、第２熱交換器１０、１１での熱交換量を通常モードよりも小さくするようにしてもよい。つまり、ドラフトモードでは、ペルチェ素子８が、第１、第２熱交換器１０、１１の熱交換量が通常モードの時よりも少なくなる状態となっていればよい。
【０１１１】
（５）シート表面温度に関連する物理量として、第１実施形態では、シート温度センサ３４によって検出されるシートの温度とし、第２実施形態では、内気温センサ３３によって検出される内気温としたが、内気温を少なくとも日射量、外気温、熱交換温度（熱交換器の下流側に設けられるセンサで検出した温度）のいずれかで補正してシート表面温度を推定したもの、または日射量と外気温からシート表面温度を推定したもの、あるいは日射量、外気温、熱交換温度からシート表面温度を推定したものとしてもよい。
【０１１２】
（６）上記各実施形態において、第１ドア１２、第２ドア１５、第３ドア１７は、ドアモータ３１によりリンク３２、３２ａ、３２ｂを介して駆動する例を示したが、これに限らない。特に、第３実施形態および第５実施形態における、第１開閉機構としての第２ドア１５は、周囲温度によって変形可能な素材、例えば、バイメタルや形状記憶合金などにより構成してもよい。
【０１１３】
すなわち、ペルチェ素子８をオンとして第１熱交換器１０を通過した空気温度が低くなれば排熱側を開放し、ペルチェ素子８がオフのとき周囲温度が比較的高い場合には排熱側を閉じるようにすれば、ドア駆動のための電力を低減することができる。
【０１１４】
（７）上記各実施形態では、主にクールダウン運転、すなわち、夏場などでシート温度Ｔｓが高温になっている場合の急速冷却を行う場合について説明したが、これに限らず、ペルチェ素子８に逆向きの電流を流すことにより、吸熱側・排熱側が逆転する特徴を利用して、暖房時のウォームアップ運転において用いてもよい。
【０１１５】
すなわち、図１において説明すると、冬場などでシート表面温度が低温となった場合に、ドラフトモードにおいて第１ドア１２を閉じて、第１吹出口１３からの吹出風量を増加させる。このとき、ペルチェ素子８をオフ状態としていれば、送風機４の送風に応じて第１吹出口１３から吹き出される風は、低温となったシート温度より高い内気温の空気となり、これによりシート表面をウォームアップすることができる。
【０１１６】
そして、ウォームアップが進みシート温度が内気温に近づいた状態で、通常モードに移行し、第１熱交換器１０側を放熱面、第２熱交換器１１側を吸熱面となるようペルチェ素子８の通電電流の方向を設定してペルチェ素子をオンし、第１ドア１２を開放することにより、第１通風路６からは加熱風がシート吹出口２４へ吹き出され、第２通風路６からは排熱風（吸熱による冷却風）が排熱口としての第２吹出口１４よりシート２０外へ吹き出される。
【図面の簡単な説明】
【０１１７】
【図１】第１実施形態のシート空調ユニットの概略構成図である。
【図２】第１実施形態における制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図３】クールダウン運転時のシート温度の時間経過に伴う変化の様子を示す図である。
【図４】第２実施形態における制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図５】第２実施形態における他の制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図６】第３実施形態のシート空調ユニットの概略構成図である。
【図７】第４実施形態のシート空調ユニットの概略構成図である。
【図８】第５実施形態のシート空調ユニットの概略構成図である。
【図９】他の実施形態のシート空調ユニットの概略構成図である。
【図１０】他の実施形態のシート空調ユニットの概略構成図である。
【図１１】他の実施形態のシート空調ユニットの概略構成図である。
【図１２】他の実施形態のシート空調ユニットの概略構成図である。
【符号の説明】
【０１１８】
１…シート空調ユニット、２…ダクト、３…吸入口、４…送風機、５…第１通風路、６…第２通風路、８…ペルチェ素子、１０…第１熱交換器、１１…第２熱交換器、１２…第１ドア（第１開閉機構）、１３…第１吹出口、１４…第２吹出口（排熱口）、１５…第２ドア（第１開閉機構）、１６…バイパス通路、１７…第３ドア（第２開閉機構、風量調節手段）。
【図１】
2006341841.tif 000003
【図２】
2006341841.tif 000004
【図３】
2006341841.tif 000005
【図４】
2006341841.tif 000006
【図５】
2006341841.tif 000007
【図６】
2006341841.tif 000008
【図７】
2006341841.tif 000009
【図８】
2006341841.tif 000010
【図９】
2006341841.tif 000011
【図１０】
2006341841.tif 000012
【図１１】
2006341841.tif 000013
【図１２】
2006341841.tif 000014