(57)【要約】【課題】  コンパクトな構造様式を特徴とする車室構成要素用のコンパクトな空調装置および空調式車両シートを提供する。【解決手段】  本発明は、車室構成要素用、特に車両シート（１２）用の空調装置（１０）および空気調和方法であって、空気流を発生するための１つの送風手段（１４）と構成要素の空気吹出し口（１８）に接続するための少なくとも１つの空気案内通路（１６）とを有するものに関する。空気案内通路（１６）が移送される空気（２８）を加熱するための加熱手段（２０）を有する。【選択図】      図１
2005200009.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車室構成要素用、特に車両シート（１２）用の空調装置（１０）であって、空気流を発生するための１つの送風手段（１４）と構成要素の空気吹出し口（１８）に接続するための少なくとも１つの空気案内通路（１６）とを有するものであって、前記空気案内通路（１６）が移送される空気（２８）を加熱するための加熱手段（２０）を有し、この加熱手段が前記空気案内通路（１６）の壁に沿って所望長さにわたって延設されていることを特徴とする空調装置。
【請求項２】
加熱手段（２０）が主に空気案内通路の壁内に受容され、主に少なくとも１つの加熱線材（２２）を有することを特徴とする、請求項１記載の空調装置。
【請求項３】
送風手段（１４）が空気案内通路（１６）の吸込み側に、または空気案内通路（１６）の吸込み側と吹出し側との間に配置され、少なくとも１つの空気吹出し口（１８）が閉鎖可能であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の空調装置。
【請求項４】
空調式車両シートであって、パデッドシート面とパデッドシートバック面とを有し、空気流を発生するための１つの送風手段（１４）と少なくとも１つの空気案内通路（１６）が車両シートに付設されており、この空気案内通路が車両シート（１２）内の空気吹出し口（１８）と連結されてなるものであって、前記空気案内通路（１６）が移送される空気（２８）を加熱するための加熱手段（２０）を有し、この加熱手段が前記空気案内通路（１６）の壁に沿って所望長さにわたって延設されていることを特徴とする空調式車両シート。
【請求項５】
加熱手段（２０）が主に空気案内通路の壁内に受容され、主に少なくとも１つの加熱線材（２２）を有することを特徴とする、請求項４記載の空調式車両シート。
【請求項６】
送風手段（１４）が空気案内通路（１６）の吸込み側に、または空気案内通路（１６）の吸込み側と吹出し側との間に配置され、少なくとも１つの空気吹出し口（１８）が少なくとも１つの流出孔と連結されており、この流出孔がシート（１２）に着座する人間（４２）によって殆ど覆われておらず、少なくとも１つの流出孔がシートパッド（３６）とシートバックパッド（３８）との間の移行領域（４０）に、または前記シートパッド（３６）および／または前記シートバックパッド（３８）の左縁領域および／または右縁領域に配置されていることを特徴とする、請求項４又は５に記載の空調式車両シート。
【請求項７】
少なくとも１つの空気吹出し口（１８）が閉鎖可能であり、少なくとも１つの空気吹出し口（１８）が、着座検知手段と連結された閉鎖可能なキャップを有することを特徴とする、請求項４〜６のいずれか１項記載の空調式車両シート。
【請求項８】
空気案内通路（１６）が車両シート（１２）のシートパッド（３６）および／またはシートバックパッド（３８）の内部に少なくとも部分的に延びていることを特徴とする、請求項４〜７のいずれか１項記載の空調式車両シート。
【請求項９】
車室構成要素、特に車両シート（１２）を空気調和するための方法であって、少なくとも１つの送風手段（１４）によって空気流が発生され、かつ少なくとも１つの空気案内通路（１６）によって構成要素もしくは前記車両シート（１２）の内部もしくは表面の空気吹出し口（１８）へと移送されるものにおいて、移送される空気（２８）が前記空気案内通路（１６）の内部で加熱され、前記空気案内通路（１６）内にある空気（２８）が前記シート（１２）の着座時および空調装置（１０）の非作動時に予熱されることを特徴とする空気調和方法。
【請求項１０】
空気吹出し口（１８）が閉鎖可能であり、少なくとも１つの送風手段（１４）が制御可能であり、空気吹出し口（１８）の閉鎖手段が着座検知手段と連結されており、この着座検知手段がシート（１２）の未着座時に空気吹出し口（１８）の閉鎖を生じることを特徴とする、請求項９記載の空気調和方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前文に係る車室構成要素用空調装置および請求項４の前文に係る空調式車両シートに関する。本発明はさらに、請求項８の前文に係る車室構成要素を空気調和するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
車室の車両シートまたはその他の構成要素用空調装置はさまざまな実施形態において公知である。このような空調装置の公知の変更態様は暖空気または冷空気を車両シートに供給するための送風手段を含み、この空気はそこでシート表面の好適な流出面から流出できる。暖空気を供給するとき空気を暖める加熱手段は例えば送風手段の前または背後に配置しておくことができ、大抵は電気加熱可能な線材等からなり、そのことは例えばファンヒータにおいても公知である。
【０００３】
空調式車両シートは特許文献１により公知である。加熱可能および／または冷却可能な車両シートは、車両シートを加熱もしくは冷却するために熱交換器の二次回路に接続可能な少なくとも１つの加熱素子もしくは冷却素子を含み、この熱交換器は一次側で搭載熱もしくは寒冷発生器によって負荷されている。記載された実施形態によれば、加熱素子もしくは冷却素子は蛇行状に布設され、各流体を流通させるチューブもしくは管を有することができる。
【０００４】
管路が既に暖められまたは冷やされた流体を流通させるのでなく、熱流体が管路自体内で暖められるべきである場合、例えば、管路が好適な加熱手段を例えば加熱線材の態様で備えた解決策が考えられる。ウインドシールドウォッシャ用のこのような電気加熱可能なチューブが特許文献２により公知である。そこでは電気端子を備えた２つの加熱線材がチューブ壁に対して縦方向に延ばして配置されており、チューブはその一端を水ポンプに接続可能、また他端はウォッシャの噴射ノズルと結合可能である。電気加熱可能な加熱線材はチューブ壁内に成形されている。
【０００５】
車両シートで点状流出を避け、そして暖空気を車両シート内で特定流出面に分配するのに、例えばいわゆる間座編物が適しており、これはパッドに挿入しておくことができる。車両シートに詰め込むための間座編物は例えば特許文献３により公知である。この間座編物は平面的な平らな編層とこれらを結合する互いに離間保持されるパイル糸とからなり、編層の少なくとも１つに導体糸が挿入されており、導体糸はよこ糸として処理される少なくとも単一の導体線材によって形成されている。
【０００６】
車両シート用の公知の空調装置は、欠点として、寒冷もしくは熱発生に搭載熱交換器を必要とし、この熱交換器に至る暖空気または冷空気用接続管路が不可欠であるか、または暖空気を発生するための比較的嵩張る加熱手段を必要とするかのいずれかである。
【特許文献１】独国特許出願公開第１９６４５５４４号明細書
【特許文献２】独国実用新案第２９９２３５５０号明細書
【特許文献３】独国実用新案第２９９０１２２５号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の第１の課題は、きわめてコンパクトな構造様式を特徴とする車室構成要素用のコンパクトな空調装置および空調式車両シートを提供することである。本発明の他の課題は、コンパクトな構造様式で移送空気のごく効率的な加熱が可能となった車室構成要素を空気調和するための方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のこれらの課題は独立請求項の対象で解決される。本発明の有利な諸構成の特徴は各従属請求項から明らかとなる。
【０００９】
車室構成要素用、特に車両シート用の空調装置は、空気流を発生するための１つの送風手段と構成要素もしくは車両シートの内部もしくは表面の空気吹出し口に接続するための少なくとも１つの空気案内通路とを有する。空気案内通路は送風手段から当該車室構成要素へと空気流を移送するのに役立つ。本発明の第１態様によれば空気案内通路は移送される空気を加熱するための加熱手段を有する。この加熱手段は空気案内通路の所定の長さにわたって延設することができ、主に少なくとも１つの電気加熱可能な加熱線材を含む。この加熱線材は空気案内通路の縦伸長方向と平行な伸長方向に配置し、例えばそのなかに挿入しておくことができる。加熱線材は選択的に空気案内通路内に螺旋状に布設しもしくはそのなかに挿入しておくこともできる。選択的に加熱線材は空気案内通路の全長にわたって延設し、または長さ部分にわたってのみ延設することもできる。本発明に係る空調装置によって、空気案内通路内での加熱線材の長さおよび布設方式がその加熱容量を決定するので、加熱された空気を移送するためのきわめてコンパクトでさまざまな組付け条件に柔軟に適合可能な空調装置を提供することができる。空気案内通路が短い場合には加熱線材を螺旋状に布設するのが有意義であり得る一方、空気案内通路が長い場合には所要の空気加熱を達成するのに直線状加熱線材を使用すれば十分であることがある。
【００１０】
送風手段は選択的に空気案内通路の吸込み側に、または空気案内通路の吸込み側と吹出し側との間に配置しておくことができる。送風手段の組付け箇所は特に車室内の支配的スペース事情に合わせられる。空気移送ユニットは選択的にラジアルファンまたは軸流ファンとして実施しておくことができる。ここでも構造態様はまずなによりも支配的スペース事情と所要の空気移送出力とに合わせられる。
【００１１】
送風手段もしくは空気移送ユニットの移送出力は主に柔軟に制御することができ、加熱手段の加熱出力の可調節性と共に、移送される空気およびその温度の繊細な可制御性を得ることができる。加熱出力の繊細な可制御性を保証するために、例えば車室内の被空調構成要素に温度センサを配置しておくことができ、この温度センサは主に空気案内通路の空気吹出し口に例えばＮＴＣセンサの態様で配置されている。それとともに、吹き出される暖空気の測定された温度に依存してファンの回転数、従って移送出力は制御することができ、好適な特性線図と共に、システムの調節と加熱手段加熱出力の調節は限定することができる。空気移送ユニットが加熱区間の末端に取付けられている場合、温度センサは選択的にこの空気移送ユニットに一体化しておくこともできる。
【００１２】
空調式車両シートがパデッドシート面とパデッドシートバック面とを有し、空気流を発生するための１つの送風手段と少なくとも１つの空気案内通路が車両シートに付設され、この空気案内通路が車両シート内の空気吹出し口と連結されてなるものにおいて、本発明の他の態様によれば、空気案内通路が移送される空気を加熱するための加熱手段を有する。この加熱手段は空気案内通路の所定長さもしくは全長にわたって延設することができ、少なくとも１つの加熱線材を含む。先に述べた実施形態によればこの加熱線材は空気案内通路の長さ伸長方向に沿って螺旋状または直線方向のいずれかで空気案内通路内に挿入しておくことができる。
【００１３】
空気案内通路は特に軟質チューブとして構成しておくことができ、このチューブ内に加熱線材は射出注入もしくは流し込み成形しておくことができる。これ用の材料として適しているのは例えばシリコンまたは好適なエラストマープラスチックである。選択的に空気案内通路は全長にわたってまたは部分的に例えば熱可塑性プラスチック等の比較的堅い材料で構成することもでき、この空気案内通路内にやはり加熱線材は射出成形過程中に挿入することができる。
【００１４】
送風手段は選択的に車両シート空気案内通路の吸込み側に、または吸込み側と吹出し側との間に配置しておくことができる。主に少なくとも１つの空気吹出し口は閉鎖可能に構成されている。このため空気吹出し口は特に、着座検知手段と連結された閉鎖可能なキャップを有することができ、シート未着座時にキャップは閉鎖することができる。
【００１５】
本発明の他の有利な１構成では、空気案内通路は車両シートのシートパッドおよび／またはシートバックパッドの内部に少なくとも部分的に延ばすことができる。こうして空気案内通路の不可避的損失熱はシートバックパッドもしくはシートパッドを付加的に暖めるのに利用することができる。このため、空気案内通路がシートパッドもしくはシートバックパッドの表面近傍領域に例えば蛇行状または環状に配置され布設されていると有意義であることがある。
【００１６】
本発明の他の有利な１構成では、少なくとも１つの空気吹出し口が少なくとも１つの流出穴と連結されており、この流出穴はシートに着座する人間によって殆ど覆われていない。流出穴は特にシートパッドとシートバックパッドとの間の移行領域に配置しておくことができ、この移行領域は割れ目とも称される。付加的流出穴は例えばシートパッドおよび／またはシートバックパッドの左縁領域および／または右縁領域に配置しておくことができ、有利な空気調和作用は車両の運転者もしくは同乗者の方向での覆われない流出穴によって確保することができる。
【００１７】
車室構成要素、特に車両シートを空気調和するための本発明方法であって、１つの送風手段によって空気流が発生され、かつ少なくとも１つの空気案内通路によって構成要素もしくは車両シートの内部もしくは表面の空気吹出し口へと移送されるものにおいて、移送される空気が空気案内通路の内部で加熱される。この加熱は特に１つの加熱線材によって、または選択的に複数の並列に接続された加熱線材によって行うことができる。本発明方法でもって車室構成要素は効率的かつスペース節約的に空気調和し特に加熱することができ、費用のかかる加熱手段が必要ではない。しかもこのような加熱手段は断熱されねばならないであろうし、一定の組付け空間を要求するであろう。
【００１８】
本発明の有利な１構成では、空気吹出し口が閉鎖可能であり、送風手段が制御可能である。これにより車両構成要素の空気調和の温度もしくは加熱出力の厳密な制御を保証することができる。
【００１９】
シート未着座時には、シートの空気吹出し口が閉じられて視覚的に隠されているようにすることができる。
【００２０】
着座検知手段が調整信号を発生し、それに応じてシートの予備ヒータもしくは加熱手段が作動され、加熱システムが利用者によって作動されるのではないようにすることができる。これは、加熱手段の応答挙動を促進する。
【００２１】
以下、添付図面を参考に好ましい実施例を基に本発明が詳しく説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
図１が原理図で示す本発明に係る空調装置１０は特に例えば車両シート１２等の車室構成要素を空気調和するのに適している。車両シート１２が図１の図示では示唆されているだけである。車両シート１２の代わりに、この空調装置１０で別の構成要素、例えばアームレスト、ヘッドレスト、足元空間等を空気調和することもできる。
【００２３】
空調装置１０が送風手段１４を含み、この送風手段は冷空気２８を吸い込んで空気案内通路１６内に移送し、この空気案内通路は車両シート１２に通じた吹出し口１８と結合されている。吹出し口１８は選択的に車両シート１２内の他の空気分配手段と結合しておくことができ、空気分配手段は車両シート１２もしくはそのシートパッドまたはシートバックパッドの所定箇所で暖空気３０を流出させる。しかし吹出し口１８は車両シート１２の表面に、例えばシートパッドとシートバックパッドとの間の移行領域で直接通じることもできる。
【００２４】
空気案内通路１６が加熱手段２０を備えており、この加熱手段は図示実施例において少なくとも１つの加熱線材２２からなり、この加熱線材は接続線路２４を介して車両搭載電気系統の電圧源２６と接続されている。電圧源２６は代表的には車両バッテリである。送風手段１４によって吸い込まれて空気案内通路１６内に移送される空気２８はそこで暖められ、暖空気３０として吹出し口１８から車両シート１２に流入しまたはそこから流出する。
【００２５】
加熱手段２０は上記の如くに単数または複数の加熱線材２２で構成することができ、加熱線材は空気案内通路１６内に挿入されており、これは例えば射出成形用金型に挿入し次に好適な熱可塑性および／またはエラストマープラスチック材料で射出被覆することによって行うことができる。選択的に単数の加熱線材２２もしくは複数の加熱線材２２は空気案内通路１６の長さ伸長方向で直線状に延ばすことができる。しかし空気案内通路１６の周面の周りで均一な回旋または可変離間した回旋で螺旋状に延びる布設も可能である。このように布設する場合、比較的密な布設のゆえに比較的大きな加熱出力を被加熱空気２８に引き渡すことができる。
【００２６】
図２は本発明に係る空調装置１０の第１変更態様を示しており、ここでは送風手段１４が空気案内通路１６の吸込み側に配置され、空気２８を吹出し口１８の方向に他端へと移送する。送風手段１４は、空気２８を流れ促進的に空気案内通路１６の方向へと方向転換させもしくはその比較的狭い横断面に集めるために、吹出し側で主に集合器３２を有することができる。図２による送風手段１４は軸流送風機として示唆されている。それに対して図３による送風手段１４はラジアル送風機を有する。図４による送風手段１４が有する送風機は空気案内通路１６の吹出し側に配置されており、空気案内通路１６の他方の自由端は冷空気２８を吸い込む。暖空気３０はこの場合送風手段１４のこの暖空気を吸い込む軸流ファン内を流れる。そこには引き続き温度センサ３４を配置しておくことができ、この温度センサは移送される空気３０の温度を検出し、空調装置１０の加熱出力を調節するのに利用することができる。このような温度センサ３４がそれぞれ図２、図３において空気案内通路１６の吹出し口１８にも示唆されている。
【００２７】
図５の略図は車両シート１２への空調装置１０の可能な配置を明らかとしており、吹出し口１８は車両シート１２のシートパッド３６とシートバックパッド３８との間の領域に配置されている。この移行領域４０は割れ目とも称される。吹出し口１８をこの移行領域４０に配置する利点は吹出し口１８がシート１２に着座する人間によって覆われることがないことにある。覆われてしまうと空気調和作用が著しく損なわれることになろう。空気案内通路１６が図５の図示ではごく短く、送風手段１４はシート１２の直接背後に配置されている。流通する空気２８にも所要の加熱出力を加えることができるように、実際には空気案内通路１６ははるかに長い。
【００２８】
図６は空調装置１０の有利な変更態様を示しており、ここでは空気案内通路１６の蛇行状部分がシートバックパッド３８の内部に配置されており、空気案内通路１６の損失熱は有利なことにシートバックパッド３８の付加的加熱をもたらすことができる。空気案内通路１６の一部は同様に選択的にまたは付加的にシートパッド３６内に配置しておくことができ、空気案内通路１６は所要の作用を発揮するために主にシートパッドもしくはシートバックパッドの表面近傍領域にそれぞれ配置しておくべきであろう。
【００２９】
図５、図６による図示実施形態では温度センサ３４がそれぞれ吹出し口１８の領域に配置されており、暖空気３０は車両シート１２から人間４２の方向に流れる。これは空調装置の被調節温度を検出するための重要な測定点である。
【００３０】
図７は車両シート１２の他の選択的変更態様を示しており、車両シートが一連の付加的流出面４４を備えており、流出面はそれぞれ単数もしくは複数の空気案内通路と結合されている。流出面４４がそれぞれ設けられている領域はシート１２に着座する人間４２によって覆われていない。これらの領域は、シートに着座する人間４２の典型的身体輪郭の外側にある領域内のシートパッド側稜およびシートバックパッド側稜に沿った長辺面である。付加的流出面４４はやはりシートパッドとシートバックパッドとの間の移行領域４０の近傍に設けられている。流出面４４は選択的にいわゆる間座編物を備えておくことができ、この間座編物は流出面４４の下方でシート１２の表面近傍領域において暖空気分布の向上をもたらすことができる。
【００３１】
図８と図９を基に本発明に係る空調装置１０の変更態様が明らかにされ、ここでは空気案内通路１６の吹出し口１８が閉鎖可能に構成されている。主に着座検知手段によって人間４２がシート１２に着座しているか否かは検出される。着座している場合にはじめて空気案内通路１６のそれまで閉じていた吹出し口１８が開放され、暖空気はそこから流出できる。この補助機能の利点は特に、空気案内通路１６の吹出し口１８がまだ閉じているときにそのなかにある空気を既に加熱できることにあり、空調装置１０のスイッチオン時にきわめて短い応答時間が可能である。
【００３２】
図１０の流れ図は車室構成要素、特に車両シートを空気調和するための本発明に係る方法の機能様式を明らかにしており、ここでは送風手段によって空気流が発生され、かつ少なくとも１つの空気案内通路によって車両シートの内部もしくは表面の空気吹出し口へと移送される。調節方法のスタート後、第１ステップにおいて着座検知手段（ＳＢＥ）によって人間が被空調シートに着座しているか否かが質問される。着座している場合、ステップＳ２において加熱手段２０が作動されてシステムを予熱する。主に事前に、車室の温度が最低温度、主に５℃以下であるか否かがなお質問される。有意義には予熱は最低温度を下まわるときにのみ行われる。
【００３３】
後続のステップＳ３では、利用者が空調装置を作動させたか否かが質問される。作動させた場合にのみステップＳ４において送風手段が作動され、場合によってはその回転数と加熱手段の加熱出力が調節される。所要の温度または加熱出力設定値への調節は常に短い応答時間で反応しなければならないので、ステップ１、３の質問はふつう永続的に行われる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】車室構成要素用の本発明に係る空調装置の略図である。
【図２】空気案内通路および送風手段の配置の第１変更態様を示す。
【図３】空気案内通路および送風手段の配置の第２変更態様を示す。
【図４】空気案内通路および送風手段の配置の第３変更態様を示す。
【図５】空調可能な車両シートの略図である。
【図６】車両シートのシートバックパッド内での空気案内通路の布設の変更態様を略図で示す。
【図７】車両シートのシートパッドおよびシートバックパッド内における流出面の配置および形成の例示的変更態様を示す。
【図８】シート未着座時における閉じられた空気案内通路の原理図である。
【図９】シート着座時における開放された空気案内通路の原理図である。
【図１０】本発明に係る空調装置における可能な調節過程を明らかにする流れ図である。
【符号の説明】
【００３５】
１０  空調装置
１２  車両シート
１４  送風手段
１６  空気案内通路
１８  吹出し口
２０  加熱手段
２２  加熱線材
２４  接続線路
２６  電圧源
２８  空気
３０  暖空気
３２  集合器
３４  温度センサ
３６  シートパッド
３８  シートバックパッド
４０  移行領域
４２  人間
４４  流出面
【図１】
2005200009.tif 000003
【図２】
2005200009.tif 000004
【図３】
2005200009.tif 000005
【図４】
2005200009.tif 000006
【図５】
2005200009.tif 000007
【図６】
2005200009.tif 000008
【図７】
2005200009.tif 000009
【図８】
2005200009.tif 000010
【図９】
2005200009.tif 000011
【図１０】
2005200009.tif 000012