(57)【要約】【課題】過冷却状態の蓄熱材を固化するために電気エネルギーを用いることなく、且つ活性化物質に腐食や破損等を発生させることがない、乗物用シートの暖房装置を提供する。【解決手段】着座した乗員に対向する面に臨むように乗物用シートの内部における表層部に配置されて液体状の過冷却状態に保持されているとともに活性化トリガが入力されると固化を開始して熱を放出する蓄熱材と、蓄熱材と同じ物質であるとともに固体状態である活性化物質２２と、活性化物質２２を収容しているとともに、収容している活性化物質２２を蓄熱材の一部に接触させて活性化トリガを入力すること、及び収容している活性化物質２２を蓄熱材から離間すること、が可能な操作部材２０と、を備えている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
着座した乗員に対向する面に臨むように乗物用シートの内部における表層部に配置されて液体状の過冷却状態に保持されているとともに活性化トリガが入力されると固化を開始して熱を放出する蓄熱材と、
前記蓄熱材と同じ物質であるとともに固体状態である活性化物質と、
前記活性化物質を収容しているとともに、収容している活性化物質を前記蓄熱材の一部に接触させて前記活性化トリガを入力すること、及び収容している活性化物質を前記蓄熱材から離間すること、が可能な操作部材と、を備えている、
乗物用シートの暖房装置。
【請求項２】
請求項１に記載の乗物用シートの暖房装置であって、
前記操作部材は、着座した乗員に操作されると、前記蓄熱材から前記活性化物質を離間した第１の離間位置から、前記蓄熱材の一部に前記活性化物質を接触させる接触位置を経由して、前記第１の離間位置あるいは前記第１の離間位置とは異なる位置であって前記蓄熱材から前記活性化物質を離間した第２の離間位置へ、と予め設定された経路を経由するように構成されている、
乗物用シートの暖房装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の乗物用シートの暖房装置であって、
前記蓄熱材は袋状の収容部材に収容されており、
前記収容部材の一部には管状の引き出し管が接続されて当該引き出し管の先端は開口しており、
前記引き出し管の先端の開口面には、前記操作部材の面であって前記開口面よりも大きな面である閉鎖面が接触することで前記開口面が閉鎖されており、前記閉鎖面の一部には前記開口面の側に開口した凹部が形成されて当該凹部に前記活性化物質が収容されている、
乗物用シートの暖房装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、過冷却状態となることができる蓄熱材を利用した、乗物用シートの暖房装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車両等の乗物に設けられた乗物用シートには、電気や温風・温水等を用いたヒータ等の暖房装置が取り付けられているものが存在する。
例えば特許文献１に記載された従来技術には、過冷却可能な蓄熱材を容器に封入し、当該容器を乗物用シートにおける乗員と対向する面に配置し、活性化手段を用いて蓄熱材を過冷却状態から固化させて発熱させることで暖房する車輌用暖房装置が開示されている。なお、活性化手段としては、電極を備えており、当該電極に通電することで活性化トリガを与えて固化を開始させている。これにより、温水等のヒータによってシートが加熱されるまでの間に、蓄熱材を固化させて発熱させることで迅速に着座面を加熱している。
また特許文献２に記載された従来技術には、過冷却可能な蓄熱材の活性化手段として、尖鋭物のニードルとソレノイドを組み合わせ、ソレノイドに通電してニードルを蓄熱材内に勢いよく突出させることで活性化トリガを与えて固化を開始させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平２−５４６１９号公報
【特許文献２】実開昭６２−１９５５１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載された従来技術では、活性化手段が電極であり、電気エネルギーを用いて活性化を行っているので、活性化するために余計な電気エネルギーを必要とする。
また特許文献２に記載された従来技術では、電気エネルギーを必要とするとともに、尖鋭物を突出させて機械的な衝撃を与えて活性化のトリガとしているが、異物を蓄熱材に挿入するので、何度も暖房すると、活性化物質である尖鋭物に腐食や破損等の劣化が進行し、蓄熱材を適切に活性化できなくなる可能性がある。
本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、過冷却状態の蓄熱材を固化するために電気エネルギーを用いることなく、且つ活性化物質に腐食や破損等を発生させることがない、乗物用シートの暖房装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、本発明に係る乗物用シートの暖房装置は次の手段をとる。
まず、本発明の第１の発明は、着座した乗員に対向する面に臨むように乗物用シートの内部における表層部に配置されて液体状の過冷却状態に保持されているとともに活性化トリガが入力されると固化を開始して熱を放出する蓄熱材と、前記蓄熱材と同じ物質であるとともに固体状態である活性化物質と、前記活性化物質を収容しているとともに、収容している活性化物質を前記蓄熱材の一部に接触させて前記活性化トリガを入力すること、及び収容している活性化物質を前記蓄熱材から離間すること、が可能な操作部材と、を備えている。
【０００６】
この第１の発明によれば、活性化物質として、蓄熱材と同じ物質であって固体状態の物質を用意する。この固体状態の活性化物質を、過冷却状態であって液体状態の蓄熱材に接触させて活性化のための刺激である活性化トリガを与えると、そこから固化が開始されて発熱する。
このため、過冷却状態の蓄熱材を固化させるために電気エネルギーを必要としない。また、活性化物質は蓄熱材と同じ物質であるので、活性化物質が腐食することもない。また、接触と離間をするだけなので破損の心配もない。従って、何度も暖房を行ったとしても、安定的に蓄熱材を固化させて発熱させることができる。
【０００７】
次に、本発明の第２の発明は、上記第１の発明に係る乗物用シートの暖房装置であって、前記操作部材は、着座した乗員に操作されると、前記蓄熱材から前記活性化物質を離間した第１の離間位置から、前記蓄熱材の一部に前記活性化物質を接触させる接触位置を経由して、前記第１の離間位置あるいは前記第１の離間位置とは異なる位置であって前記蓄熱材から前記活性化物質を離間した第２の離間位置へ、と予め設定された経路を経由するように構成されている。
【０００８】
この第２の発明によれば、活性化物質を、第１の離間位置に保持しておき、過冷却状態の蓄熱材を活性化する際に接触位置を経由させて第１の離間位置または第２の離間位置へと、予め設定された経路を経由させるので、接触および離間の操作性がよい。
【０００９】
次に、本発明の第３の発明は、上記第１の発明または第２の発明に係る乗物用シートの暖房装置であって、前記蓄熱材は袋状の収容部材に収容されており、前記収容部材の一部には管状の引き出し管が接続されて当該引き出し管の先端は開口している。
そして前記引き出し管の先端の開口面には、前記操作部材の面であって前記開口面よりも大きな面である閉鎖面が接触することで前記開口面が閉鎖されており、前記閉鎖面の一部には前記開口面の側に開口した凹部が形成されて当該凹部に前記活性化物質が収容されている。
【００１０】
この第３の発明によれば、過冷却状態の蓄熱材に対して、活性化物質の離間と接触をより行いやすい構造とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】暖房装置ＷＳを備えた乗物用シート１の一実施の形態を説明する図である。
【図２】操作部材２０の外観を説明する図である。
【図３】第１の実施の形態において、操作部材２０が第１の離間位置にある状態を説明する図である。
【図４】第１の実施の形態において、操作部材２０が接触位置にある状態を説明する図である。
【図５】第２の実施の形態において、操作部材２５が第１の離間位置にある状態を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に本発明を実施するための形態を図面を用いて説明する。図１は、本発明の「乗物用シートの暖房装置」（以下、暖房装置ＷＳと記載する）を備えた乗物用シート１の一実施の形態を説明する斜視図を示している。
【００１３】
●［第１の実施の形態（図１〜図４）］
図１の例に示す乗物用シート１は、車両用のシートの例を示しており、乗員が腰を下ろすシートクッション部２と、乗員が背中を凭せ掛けるシートバック部３と、乗員が頭を凭せ掛けるヘッドレスト部４と、を備えている。また、本実施の形態にて説明する乗物用シート１の例では、シートクッション部２の側面は、樹脂等で形成されたサイドシールド５で覆われている。
暖房装置ＷＳは、蓄熱材収容部材１０（収容部材に相当）と操作部材２０にて構成されている。
蓄熱材収容部材１０は、液体状の過冷却状態に保持されているとともに活性化トリガが入力されると固化を開始して熱を放出する蓄熱材を収容している袋状の部材である。
また操作部材２０には、蓄熱材と同じ物質であるとともに固体状態である活性化物質２２が収容されている（図２参照）。
そして操作部材２０は、収容している活性化物質２２を蓄熱材の一部に接触させて活性化トリガを入力すること、及び収容している活性化物質２２を蓄熱材から離間することが可能である。
なお、活性化トリガとは、液体状の過冷却状態の蓄熱材が固化を開始するきっかけとなる刺激を指し、機械的または電気的な刺激や、固体状態の蓄熱部材（いわゆる種結晶）の接触等による刺激を意味する。
そして、着座した乗員に対向する面に臨むように、シートクッション部２の内部における表層部に蓄熱材収容部材１０が配置されており、シートクッション部２の側面における乗員の手の届く位置に操作部材２０が配置されている。
【００１４】
蓄熱材としては、例えば、燐酸水素２ナトリウム水和物、酢酸ナトリウム水和物、チオ硫酸ナトリウム水和物、あるいはこれらにピロリン酸ナトリウム等の添加物を加えて融点温度が調整された物質が用いられている。
蓄熱材は、熱を吸収して融点（例えば約６０℃）以上になると溶融するが、一旦完全に溶融すると融点以下の温度に低下しても結晶化することなく溶融状態を保ちながら蓄熱し、液体状の過冷却状態となる。
【００１５】
［操作部材２０の構造（図２）］
次に図２（Ａ）〜（Ｄ）を用いて操作部材２０の外観の例を示す。
操作部材２０は、一方の端面に底面（以降、閉鎖面２３と記載する）を有する円筒状であり、閉鎖面２３の側には蓄熱材と同じ物質であるとともに固定状態である活性化物質２２（いわゆる種結晶）が埋め込まれている。
また、操作部材２０における閉鎖面２３に対して反対側の端面には、つまみ２１が形成されている。
【００１６】
［操作部材２０が、第１の離間位置にある状態（図３）と、接触位置にある状態（図４）］
図３（Ａ）及び（Ｂ）、図４（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、蓄熱材収容部材１０は、シートクッション部２の内部の表層部に配置されており、蓄熱材収容部材１０の下層にはヒータＨが配置されている。操作部材２０は、サイドシールド５に形成された孔部に対して回転可能に保持されている。
また、図３（Ｂ）は図３（Ａ）におけるＢ−Ｂ断面図を示しており、図４（Ｂ）は図４（Ａ）におけるＣ−Ｃ断面図を示している。なお符号ＰＤはパッド部材である。
蓄熱材収容部材１０には引き出し管１１が設けられており、その先端は操作部材２０に達している。そして引き出し管１１の先端は開口しており、その開口面１１Ａでは、収容されている蓄熱材が露出している。開口面１１Ａには、操作部材２０の面であって開口面１１Ａよりも大きな面である閉鎖面２３が接触することで、開口面１１Ａが閉鎖されている。
そして閉鎖面２３の一部には開口面１１Ａの側に開口する凹部が形成され、当該凹部に活性化物質２２が収容されている。そして活性化物質２２は開口面１１Ａの側に露出している。また操作部材２０の周囲は断熱材３０にて囲まれている。
そして乗員は、操作部材２０のつまみ２１を把持して操作部材２０を回転させて、開口面１１Ａを閉鎖面２３にて閉鎖した状態を維持させながら、開口面１１Ａに対する閉鎖面２３の位置を変更することが可能である。
【００１７】
なお、図３（Ａ）及び（Ｂ）に示す操作部材２０の回転位置は、操作部材２０が第１の離間位置にある状態を示している。開口面１１Ａに対向している閉鎖面２３の位置には、活性化物質２２が無く、開口面１１Ａの蓄熱材と活性化物質２２とが接触しておらず、離間した状態にて、開口面１１Ａが閉鎖面２３にて閉鎖されている状態であることを示している。
そして図４（Ａ）及び（Ｂ）に示す操作部材２０の回転位置は、操作部材２０が接触位置にある状態を示している。開口面１１Ａに対向している閉鎖面２３の位置には、活性化物質２２が有り、開口面１１Ａの蓄熱材と活性化物質２２とが接触している状態にて、開口面１１Ａが閉鎖面２３にて閉鎖されている状態であることを示している。
【００１８】
操作部材２０は、図示省略した弾性部材等を介して、普段は図３（Ａ）及び（Ｂ）に示す第１の離間位置に保持されている。
乗員が操作部材２０のつまみ２１を把持して、操作部材２０を時計方向あるいは反時計方向に回転させると、操作部材２０は、図４（Ａ）及び（Ｂ）に示す接触位置へと、予め設定された経路を経由して１８０度回転し、弾性部材等にて第２の離間位置に保持される。なお、操作部材２０における第２の離間位置は、この場合、図３（Ａ）及び（Ｂ）に示す第１の離間位置から１８０度回転した位置である。
つまり、普段では操作部材２０に設けられた活性化物質２２は、開口面１１Ａから離間した第１の離間位置にあり、乗員が操作部材２０を回転させると、一時的に活性化物質２２が開口面１１Ａと対向して蓄熱材と接触する接触位置を経由し、その後、活性化物質２２は開口面１１Ａから離間した第２の離間位置に保持される。
なお、弾性部材を用いなくてもよいが、用いた場合、１回の動作で接触と離間をさせることができる。
【００１９】
液体状の過冷却状態の蓄熱材に対して固化を開始させる活性化トリガを入力するのは、固体状態の活性化物質２２を一瞬だけ接触させれば充分である。蓄熱材は、開口面１１Ａにて活性化物質２２と一瞬、接触すると、そこから固化が開始され、引き出し管１１内の蓄熱材から蓄熱材収容部材１０内の蓄熱材へと固化が徐々に広まり、固化の際に熱を放出する。
なお、蓄熱材による熱の放出持続時間は数分程度であるが、ヒータＨによる熱の放出量が充分となるまでの時間であればよく、数分で充分である。つまり、乗物用シート１の暖房として、持続時間は比較的短いが必要な熱を迅速に放出できる蓄熱材にて、まず暖房を開始し、その後は、必要な熱を放出できるまで比較的時間がかかるヒータＨにて暖房する。
【００２０】
なお、固化した蓄熱材を、また液体状の過冷却状態にするには、蓄熱材を例えば約６０℃以上に加熱して液体状態にする必要がある。
例えばプラグインタイプの、ハイブリッド車両または電気自動車の場合、車両のバッテリを充電中であって乗員が乗車していない場合に、ヒータＨを用いて蓄熱材を加熱して液体状にして、蓄熱材が液体状となったことを検出した後、ヒータＨの加熱を停止して徐々に冷却して液体状の過冷却状態とすることができる。このとき、活性化物質２２は第１の離間位置、または第２の離間位置にあって、蓄熱材の熱で液体状にはならない。更に、操作部材２０が断熱材３０にて囲まれているので、固体状態の活性化物質２２が液体状態となることが防止される。
なお、蓄熱材を融解させる際にヒータＨの熱を効率的に蓄熱材に伝えるために、蓄熱材収容部材１０とヒータＨとを当接させて配置することが、より好ましい。
【００２１】
●［第２の実施の形態（図５）］
次に図５（Ａ）〜（Ｄ）を用いて、蓄熱材収容部材１０と操作部材２５にて構成される暖房装置ＷＳの第２の実施の形態について説明する。
第２の実施の形態は、図１〜図４に示す第１の実施の形態に対して、操作部材２５の構造が異なる。以下、この相違点について主に説明する。
なお、図５（Ａ）は、操作部材２５が第１の離間位置にある状態を示しており、図５（Ｂ）は操作部材２５の構成を説明する斜視図であり、図５（Ｃ）は図５（Ａ）におけるＤ−Ｄ断面図（操作部材２５の周囲の断面図）を示しており、図５（Ｄ）は図５（Ｃ）におけるＥ−Ｅ断面図を示している。
操作部材２５は、スリットが形成された円筒状の案内部材２５Ｂ、案内部材２５Ｂに収容される円柱状のスライド部材２５Ｃ、スライド部材２５Ｃの円筒面に取り付けられたレバー２５Ｄ、スライド部材２５Ｃを付勢する弾性部材２５Ａ、活性化物質２２、にて構成されている。
案内部材２５Ｂはサイドシールド５に形成された孔部に固定されており、断熱材３０にて囲まれている。またスライド部材２５Ｃにおけるレバー２５Ｄと反対側の円筒面は閉鎖面２３である。
引き出し管１１の先端は案内部材２５Ｂに達しており、引き出し管１１の先端は案内部材２５Ｂの内壁部にて開口している。その開口面１１Ａを閉鎖するように、スライド部材２５Ｃの閉鎖面２３が配置されている。そして閉鎖面２３の一部には、開口面１１Ａの側に開口する凹部が形成されており、当該凹部に活性化物質２２が収容されている。そして活性化物質２２は開口面１１Ａの側に露出している。
【００２２】
またスライド部材２５Ｃは、弾性部材２５Ａにて付勢されており、前後方向（Ｘ軸方向）に往復移動が可能である。スライド部材２５Ｃが付勢された位置は、図５（Ａ）〜（Ｄ）に示す第１の離間位置であり、開口面１１Ａに対向している閉鎖面２３の位置には、活性化物質２２が無く、開口面１１Ａは閉鎖面２３にて閉鎖されている。
乗員がレバー２５Ｄを把持してスライド部材２５ＣをＸ軸方向に沿って後方にスライドさせると、スライド部材２５Ｃは、開口面１１Ａを閉鎖した状態を維持しつつ、活性化物質２２が開口面１１Ａの蓄熱材と接触する接触位置を経由して移動する。そして、乗員がレバー２５Ｄから手を離すと、スライド部材２５Ｃは弾性部材２５Ａに付勢されて、第１の離間位置に戻される。
このように、スライド部材２５Ｃは、予め設定された経路を経由して、第１の離間位置から接触位置を経由して第１の離間位置に戻る。
このように、弾性部材を用いることにより、１回の動作で接触と離間をさせることができる。
【００２３】
本発明の乗物用シートの暖房装置ＷＳは、本実施の形態で説明した外観、構成、構造、形状等に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。
本実施の形態の説明では、シートクッション部２に蓄熱材収容部材１０と操作部材２０（または操作部材２５）とヒータＨを備えた例を説明したが、シートクッション部２とシートバック部３の少なくとも一方に、蓄熱材収容部材１０と操作部材２０（または操作部材２５）とヒータＨを備えるようにしても良い。
また、本実施の形態の説明に用いた数値は一例であり、この数値に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００２４】
１        乗物用シート
２        シートクッション部
３        シートバック部
１０      蓄熱材収容部材
１１      引き出し管
１１Ａ    開口面
２０      操作部材
２１      つまみ
２２      活性化物質
２３      閉鎖面
２５      操作部材
２５Ａ    弾性部材
２５Ｂ    案内部材
２５Ｃ    スライド部材
２５Ｄ    レバー
３０      断熱材
Ｈ        ヒータ
ＰＤ      パッド部材
ＷＳ      暖房装置
【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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