(57)【要約】【課題】空調ユニットの冷却能力を大きくした空調座席装置を提供することを目的としたものである。【解決手段】空調ユニット５６と、空調ユニット５６からの除湿された空気が供給される座席本体とを備え、前記空調ユニット５６は、空気を吸込む送風機５０と、送風機で吸い込まれた空気を除湿する吸着材５３と、吸着材を加熱する加熱手段５４と、吸着材の除湿モードと再生モードにより風路を切り替える排出風路切替手段６３とを有するとともに、前記送風機５０で吸込む空気の吸込口５１を下向きに開口したことにより、吸込口５１から室内下部の比較的低温低湿度の空気を吸込み、さらに吸着材５３で除湿するので冷却能力を大きくできる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空調ユニットと、空調ユニットからの除湿された空気が供給される座席本体とを備え、前記空調ユニットは、空気を吸込む送風機と、送風機で吸い込まれた空気を除湿する吸着材と、吸着材を加熱する加熱手段と、吸着材の除湿モードと再生モードにより風路を切り替える排出風路切替手段とを有するとともに、前記送風機で吸込む空気の吸込口を下向きに開口した空調座席装置。
【請求項２】
加熱手段の表面に吸着材を担持した請求項１に記載の空調座席装置。
【請求項３】
吸着材の再生モード時における高温高湿の排気空気を排出する空調ユニットの排出口を下向きに開口させた請求項１または２に記載の空調座席装置。
【請求項４】
空調ユニットとは別に、吸着材の再生モード時に室内の空気を座席本体に供給する第２の送風手段を設けた請求項１に記載の空調座席装置。
【請求項５】
排出口を空調ユニットの吸込口または第２の送風手段の吸込口よりも位置的に上方部に開口させた請求項３または４に記載の空調座席装置。
【請求項６】
空気の風路下方に排水口を設けた請求項１または４に記載の空調座席装置。
【請求項７】
吸込口に空気濾過フィルターを設けた請求項１または４に記載の空調座席装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、自動車やオフィス用椅子など、環境温度が高温であったり、長時間着座したりする場合においても、快適な着座感を得ることができる空調座席装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車用の空調装置として、吸着材を用いて空気を除湿し、この除湿空気を着座時に人体に接する空間に送り、快適性を得るようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−１２３９５９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の構成のものは、除湿空気により快適性を得るようにしたものではあるが、とくに、除湿能力を高めるような配慮がなされていないものであった。
【０００５】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、除湿能力の向上をはかり、短時間で冷涼感を得、ムレ感を解消する空調装置を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明の空調座席装置は、座席本体へ除湿された空気を供給する空調ユニットにおいて、空気の吸込口を下向きに開口したものである。
【０００７】
これによって、空調ユニットは室内で比較的温度の低い空気を吸い込むことができるので、吸着材の除湿能力の向上がはかれ、短時間で冷涼感を得、ムレ感を解消することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載の発明は、空調ユニットと、空調ユニットからの除湿された空気が供給される座席本体とを備え、前記空調ユニットは、空気を吸込む送風機と、送風機で吸い込まれた空気を除湿する吸着材と、吸着材を加熱する加熱手段と、吸着材の除湿モードと再生モードにより風路を切り替える排出風路切替手段とを有するとともに、前記送風機で吸込む空気の吸込口を下向きに開口した空調座席装置とすることにより、室内で比較的温度の低い空気を吸い込むことができるので、吸着材の再生能力を高めて除湿能力の向上をはかり、短時間で冷涼感を得、ムレ感を解消することができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、加熱手段の表面に吸着材を担持した請求項１に記載の空調座席装置とすることにより、再生モードでは吸着材を加熱手段が直接加熱するため、昇温速度が早くなる。したがって、再生モードの運転時間が短くなって除湿モードの運転時間が相対的に長くなり、冷涼感が向上するとともに再生モードの電力を小さくでき、空調ユニットを小さくすることができる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、吸着材の再生モード時における高温高湿の排気空気を排出する空調ユニットの排出口を下向きに開口させた請求項１または２に記載の空調座席装置とすることにより、再生モード時に発生する高温高湿の排出空気が後部（車の場合は後部座席）に座っている人に直接当たることがないので、後部の人に不快感を与えることがない。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、空調ユニットとは別に、吸着材の再生モード時に室内の空気を座席本体に供給する第２の送風手段を設けた請求項１に記載の空調座席装置とすることにより、空調ユニットが再生モード運転になって除湿空気が供給されなくても、室内と同湿度の空気を供給することで、再び除湿モード運転で除湿空気が送風されるまで、一時的にムレ感の発生を抑えることができる。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、排出口を空調ユニットの吸込口および第２の送風手段の吸込口よりも位置的に上方部に開口させた請求項３または４に記載の空調座席装置とすることにより、排出空気は空調ユニット内部に設けられた加熱手段により加熱されて室内温よりも温度的に高いため、室室内を上昇する。したがって、空調ユニットの吸込口および第２の送風手段の吸込口より吸い込まれる空気は、室内温の空気がほとんどであり、温度の高い排出空気を吸込んでしまうショートサーキット状態が起こりにくいものである。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、空気の風路下方に排水口を設けた請求項１または４に記載の空調座席装置とすることにより、仮に空調ユニットの吸込口または第２の送風手段の吸込口より水などが浸入したとしても、排水口より外部へ排出されるため、送風機、吸着材あるいは加熱手段が水に濡れるはなく、安全性や長寿命を確保することができる。
【００１４】
請求項７に記載の発明は、吸込口に空気濾過フィルターを設けた請求項１または４に記載の空調座席装置とすることにより、空調ユニットまたは第２の送風手段へのほこりの侵入を抑えることができ、送風機、吸着材あるいは加熱手段へのほこりの付着がないため、安全性や長寿命を確保することができる。
【００１５】
【実施例】
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら説明する。
【００１６】
（実施例１）
図１は、本発明の実施例１における空調座席装置の空調ユニットを示すものである。
【００１７】
図において、除湿された空気を供給する空調ユニット５６は、空気を吸込む送風機と、シロッコファンなどの第１の送風機５０と、この送風機５０で吸い込まれた空気を除湿する吸着材５３と、吸着材５３を加熱する加熱手段５４と、吸着材５３の除湿モードと再生モードにより風路を切り替える排出風路切替手段６３とを有するとともに、前記送風機５０で吸込む空気の第１の吸込口５１を下向きに開口し、室内の下部の空気を吸い込むようにしたものである。この第１吸込口５１から吸込んだ室内空気は、第１の吸込風路５２を通して吸着材５３および加熱手段５４に送り込まれるものである。そして、その後、空気は排出風路切替手段６３の切り替えにより、ウレタン樹脂などの非吸湿材料で構成した第１の通風路５５、あるいは排出口６１を有する排出風路６２に供給されるものである。
【００１８】
前記した吸着材５３は、例えば、ゼオライトやシリカゲルや活性アルミナなどで構成されており、送り込まれた室内空気中の水分を吸着し除湿するものである。また、加熱手段５４は、吸着材５３を対流、または輻射、または伝導で加熱して吸着材５３に吸着している水分を放湿させる役目を持っている。具体的には、図４に示すような帯形状の電気抵抗発熱体７１をプリーツ加工したものや、図５に示すようなステンレスなどの金属薄板に切れ込み加工を施し伸張させたエキスパンドメタル７２、図６に示すようなステンレス金属線を編んだ金網７３、あるいは図７に示すような金属薄板に穴加工を施した多孔板７４に電流を流す構成としている。これらの構成は、空気の送風方向に対して開口した形になっているので、送風の圧力損失を低くすることができる。
【００１９】
また、排出口６１は、加熱手段５４により吸着材５３から放出された水分を含む排出空気を、排出風路６２を通して外に排出する役目を持っているものであり、この排出口６１は下向きに開口している。位置的には第１の吸込口５１よりも上方部に開口させている。
【００２０】
また、排出風路切替手段６３は、吸着材５３の除湿モードで除湿空気を第１の通風路５５に送り、再生モードで排出空気を排出風路６２に導くものであり、具体的にはステッピングモータなどで駆動させるダンパーを使用している。
【００２１】
そしてまた、図１に示した空調ユニット５６は、図２に示すように、座席本体に組み込まれ、除湿された空気を座部５９に供給している。すなわち、第１の通風路５５は、座席通風路６８に連通している。座席通風路６８は、座席尻部６９と座席背部７０に分岐しており、空調ユニット５６で除湿された空気を座席５７のウレタン発泡樹脂などのパッド部５８に導入する。パッド部５８は表皮５９で覆われ、表皮５９には第１の通風路５５および座席通風路６８を通った除湿空気が噴出する噴出穴６０を設けている。
【００２２】
以上のように構成された空調座席装置について、以下、その動作、作用を説明する。
【００２３】
まず、再生モード運転時においては、図２に示すように、排出風路切替手段６３を、排出風路６２を開けて第１の通風路５５を閉じる位置にし、加熱手段５４を発熱させて０．２ｍ３／分の流量で第１の送風機５０を駆動させる。その駆動方法は、最初、約２０秒停止させた後、約１秒駆動させることを繰り返すものである。
【００２４】
シリカゲルの吸着材５３の場合は、吸着材５３が１２０℃まで加熱されると水蒸気が吸着材５３から脱離し始め、この脱離した水蒸気を含む空気を、第１の送風機５０で排出風路６２を通して排出口６１より室内に放出させる。この場合、加熱手段５４で発生した熱は吸着材５３表面に伝わるが、吸着材５３表面が低温の時は、第１の送風機５０は駆動していないので、吸着材５３の表面温度が早く上昇し、吸着材５３から早く水分が水蒸気として脱離する。また、定常で０．０１ｍ３／分の流量で送風するよりも間欠的に送風する方が吸着材５３の表面温度が高くなるので、フーリエの法則により吸着材５３内部への伝熱量が大きくなり再生時間が早い。また、送風量の調整手段がいらないので、装置を簡単な構成にすることができる。
【００２５】
再生モード運転が終了した後に除湿モード運転を行う。除湿モード運転は、図３に示すように、排出風路切替手段６３を、排出風路６２を閉じ第１の通風路５５を開ける位置にし、第１の送風機５０を駆動すると、室内空気が第１の吸込口５１から吸い込まれる。第１の吸込口５１は下向きに開口しているので、室内でも比較的温度の低い空気を吸込むことができる。また、排出口６１が第１の吸込口５１より上方部にあるため、再生モード運転時に排出される高温高湿度の空気は第１の吸込口５１に達することなく、室内の上方部へ上昇して行く。したがって、排出空気を吸込むことを繰り返し除湿効果がなくなってしまうショートサーキット状態がない。同時に、第１の吸込口５１が下向きに開口していることは、空調ユニット５６に水などがかかっても、送風機５０や吸着材５３や加熱手段５４に水がかからず、安全性や長寿命を確保することにもなる。
【００２６】
そして、第１の送風機５０によって０．２ｍ３／分の流量で吸着材５３に送り込まれた室内空気（３５℃、５５％ＲＨ）は、吸着材５３で空気中の水蒸気を吸着され、湿度が低下するとともに吸着熱で発熱し高温低湿度の空気（４８℃、１８％ＲＨ）となって第１の通風路５５に導かれ、座席通風路６８を通って表皮５９の噴出穴６０から供給され、座席尻部６９と座席背部７０に流れる。この際、人体は４８℃の空気から熱伝達によって若干受熱するが、人体表面の汗を気化させることで気化熱を奪い、人体に冷涼感を与えるとともにムレ感を防止する。
【００２７】
以上のように、本実施例においては、第１の送風機５０によって第１の吸込口５１から吸込まれた室内空気の水蒸気を吸着材５３で吸着し高温低湿度の除湿空気にして座席本体表面の噴出穴６０から供給することにより、人体表面や衣類の汗が急速に気化し多量の気化熱を奪うので、人体に冷涼感を与えるとともに、汗が気化するので皮膚のムレ感をも防止する。
【００２８】
特に、第１の吸込口５１を下向きに開口させているので、室内でも比較的温度の低い空気を吸込むことができる。一般的に、温度の低い空気は飽和水蒸気量、すなわち空気に含まれる水分が少ないため、第１の吸込口５１から吸い込まれる空気は室内で一番水分の少ない空気である。この吸い込まれた空気を除湿するとさらに低湿度の除湿空気となり、人体表面や衣類の汗が気化する時の気化熱も大きくなって人体の受ける冷涼感も大きくなるとともに、汗の気化量も増大するので皮膚のムレ感をもよりすばやく解消する。すなわち、冷却能力を大きくすることができる。
【００２９】
また、第１の吸込口５１および排出口６１が下向きに開口していることは、空調ユニット５６に水などがかかっても第１の吸込口５１および排出口６１から水が浸入することがないので、第１の送風機５０や吸着材５３や加熱手段５４が水などで侵されることなく、安全性や長寿命を確保することができる。
【００３０】
また、排出口６１を下向きに開口させていることは、再生モード時に発生する高温高湿の排出空気が後部に座っている人に直接当たることなく、不快感を与えることがない。
【００３１】
さらに、排出口６１を第１の吸込口５１より上方部に設けることにより、再生モード時に発生する高温高湿の排出空気が第１の吸込口５１に達することがないので、ショートサーキット状態が発生することもない。
【００３２】
（実施例２）
図８は本発明の実施例２における空調座席装置の加熱手段を示すものである。実施例１と同一符号のものは同一構造を有し、説明は省略する。
【００３３】
図において、加熱手段５４の表面に水酸化アルミニウムや硝酸セリウムなどを焼結酸化させたアンダーコート７５を施し、ゼオライト、チタシリケート、シリカゲル、活性アルミナなどの吸着材５３を担持して加熱手段５４を構成したものである。
【００３４】
この構成は、図４に示す帯形状の電気抵抗発熱体７１、図５に示すエキスパンドメタル７２、図６に示す金網７３、および図７に示す金属薄板の多孔板７４に十分応用できるものである。
【００３５】
以上のように構成された空調座席装置について、以下、その動作、作用を説明する。
【００３６】
加熱手段５４の表面に吸着材５３を担持したものであるため、再生モード運転時において、加熱手段５４の熱が吸着材５３に直接伝わり、吸着材５３の昇温速度が大きくなる。つまり、再生時間を短くしても吸着した大部分の水分が放出されることとなる。
【００３７】
以上のように、本実施例においては、吸着材５３を加熱手段５４表面に担持することにより、加熱手段５４で吸着材５３を直接加熱するため、吸着材５３の昇温速度が大きくなり、短時間で吸着能力が回復する。このため、再生モードの運転時間が短くなり、除湿モードの運転時間が相対的に長くなって、冷涼感が向上する。
【００３８】
また、吸着材５３を直接加熱するため、空気を加熱することが少なく、再生モード運転時の電力が少なくて済む。
【００３９】
さらに、長期放置された場合でも吸着材５３をすぐに再生でき、大気中の水蒸気を吸着するのを防止するための厳重なシール構成が不要となり、空調ユニット５６の小型化を実現できる。
【００４０】
また、エキスパンドメタル７２、金網７３、および多孔板７４の場合は、薄板に切れ込みを入れたり、細線を用いたりした構成を採っているため、電気抵抗発熱体７１に比べ、同じ電気抵抗でも低熱容量であり、再生時間を短くすることができる。
【００４１】
（実施例３）
図９は本発明の実施例３における空調座席装置の空調ユニットを示すものである。実施例１と同一符号のものは同一構造を有し、説明は省略する。
【００４２】
図に示すように、第１の吸込風路５２の下方に排水口８１を設けているものである。
【００４３】
これによって、第１の吸込口５１は下向きに開口しているため、基本的には水などの浸入はないが、仮に浸入したとしても排水口８１から排水され、第１の送風機５０、吸着材５３、加熱手段５４が水などに侵されることがないので安全性や長寿命を確保することができる。
【００４４】
（実施例４）
図１０は本発明の実施例４における空調座席装置の空調ユニットを示すものである。実施例１と同一符号のものは同一構造を有し、説明は省略する。
【００４５】
図に示すように、第１の吸込口５１の全面に空気濾過フィルター８２が設けられている。
【００４６】
これによって、室内空気を吸い込む際に空気は、空気濾過フィルター８２を通るため、室内のほこりが空気濾過フィルター８２に捕らえられる。したがって、第１の送風機５０、吸着材５３、加熱手段５４にほこりが付着することがないので、ほこり付着による第１の送風機５０の軸焼付けや吸着材５３の目詰まり、加熱手段５４の加熱によるほこり焼けカスの発生などがなく、安全性や長寿命を確保することができる。
【００４７】
（実施例５）
図１１は本発明の実施例５における空調座席装置を示すものである。実施例１と同一符号のものは同一構造を有し、説明は省略する。
【００４８】
図に示すように、空調ユニット５６とは別に、吸着材５３の再生モード時に室内の空気を座席本体に供給する第２の送風手段８０を設けたものである。第２の送風手段８０は、シロッコファンなどの第２の送風機６４により第２の吸込口６５から吸込んだ室内空気を第２の吸込風路６６を通して第２の通風路６７に送り込む役目を果たしている。第２の通風路６７は、座席通風路６８に連絡しているものである。そして、第２の送風手段８０は、空調ユニット５６の近傍に設置するかもしくは空調ユニット５６と合体して設けている。
【００４９】
以上のように構成された空調座席装置について、以下その動作、作用を説明する。
【００５０】
空調ユニット５６が再生モード運転に入った時点において、第２の送風機６４を駆動させ、第２の吸込口６５から室内空気を吸い込み、第２の通風路６７、座席通風路６８を通して表皮５９の噴出穴６０より噴出させる。噴出する空気は吸着材５３で水分を吸着していないため、湿度は室内空気と同じであるが、風の流れが人体と接触することにより、人体表面や衣類の汗がある程度気化するので、空調ユニット５６が除湿モード運転に戻るまで一時的にムレ感を抑えることができる。
【００５１】
なお、本実施例においても、必要に応じて、実施例１〜４における手段、構成を適宜採用することができるものであり、その組合せは自由である。
【００５２】
上記した各実施例１〜５は、自動車用の空調座席装置について説明したが、オフィス用椅子などにも用いることができるものであり、環境温度が高温であったり、長時間着座したりする場合において、快適な着座感を得ることができるものである。
【００５３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の空調座席装置によれば、座席本体へ除湿された空気を供給する空調ユニットにおいて、空気の吸込口を下向きに開口したものであり、空調ユニットは室内で比較的温度の低い空気を吸い込むことができるので、吸着材の除湿能力の向上がはかれ、短時間で冷涼感を得、ムレ感を解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１における空調座席装置の空調ユニットを示す破断斜視図
【図２】同空調座席装置を座席本体に組み込みだ再生モード状態を示す断面図
【図３】同除湿モード状態を示す断面図
【図４】同空調座席装置の加熱手段を示す斜視図
【図５】同空調座席装置の他の加熱手段を示す平面図
【図６】同空調座席装置のさらに他の加熱手段を示す平面図
【図７】同空調座席装置のさらに他の加熱手段を示す平面図
【図８】本発明の実施例２における空調座席装置の加熱手段の断面図
【図９】本発明の実施例３における空調座席装置の空調ユニットを示す破断斜視図
【図１０】本発明の実施例４における空調座席装置の空調ユニットを示す破断斜視図
【図１１】本発明の実施例５における空調座席装置を座席本体に組み込みだ再生モード状態を示す断面図
【符号の説明】
５０  第１の送風機
５１  第１の吸込口
５２  第１の吸込風路
５３  吸着材
５４  加熱手段
５５  第１の通風路
５６  空調ユニット
５７  座席
５８  パッド部
５９  表皮
６０  噴出穴
６１  排出口
６２  排出風路
６３  排出風路切替手段
６４  第２の送風機
６５  第２の吸込口
６６  第２の吸込風路
６７  第２の通風路
６８  座席通風路
７１  電気抵抗発熱体
７２  エキスパンドメタル
７３  金網
７４  多孔板
８０  第２の送風手段
８１  排水口
８２  空気濾過フィルター
【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６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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