СИСТЕМА ОБОГРЕВА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
AUTOMOTIVE HEATING SYSTEM

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к системе обогрева.
Уровень техники
В патентном документе 1 описана обычная система обогрева транспортного средства. В этой системе плоский электрический обогреватель расположен вдоль поверхности внутреннего элемента в пассажирском салоне, а элемент излучения тепла, который выполнен из материала, имеющего высокий коэффициент теплового излучения, расположен на поверхности электрообогревателя. Затем, элемент излучения тепла нагревается посредством тепла, образованного посредством электрообогревателя, так что с поверхности элемента излучения тепла излучается инфракрасное излучение.
Патентный документ 1: Заявка на патент Японии 2005-212556
Раскрытие изобретения
Проблемы, разрешаемые изобретением
В уровне техники, тем не менее, в случае если обогреватель сиденья, который состоит из гибких плоских нагревательных элементов, которые установлены под обшивкой подушки сиденья и спинкой сиденья, и плоский электрообогреватель, установленный вдоль поверхности внутреннего элемента, используются в качестве системы обогрева транспортного средства, система обогрева транспортного средства имеет недостаток, заключающийся в том, что обогреватель сиденья и плоский электрообогреватель не могут нагреваться по отдельности в достаточной степени вследствие ограничения электрической нагрузки транспортного средства.
Изобретение было разработано ввиду вышеизложенного, и его целью является создание системы обогрева транспортного средства, которая может обеспечить комфортную среду с обогревом даже в пределах ограниченной электрической нагрузки.
Средство решения проблемы
Для решения проблемы, присущей предшествующему уровню техники, система обогрева транспортного средства согласно изобретению отличается тем, что при управлении обогревательным устройством, установленным во внутреннем элементе в пассажирском салоне, и при подаче энергии к обогревателю сиденья мощность включения обогревателя сиденья задается большей мощности включения обогревательного устройства (мощность включения обогревателя сиденья > мощности включения обогревательного устройства) в течение заданного периода времени с момента, когда подача энергии начата, тогда как, после того как заданный период времени истекает, мощность включения обогревательного устройства задается большей мощности включения обогревателя сиденья (мощность включения обогревателя сиденья < мощности включения обогревательного устройства).
Преимущество изобретения
Система обогрева транспортного средства изобретения может обеспечить обогрев, который позволяет пассажирам физически чувствовать тепло без какого-либо чувства дискомфорта.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 представляет собой внешний вид панели 1 боковой двери, снабженной системой обогрева транспортного средства согласно первому варианту осуществления изобретения.
Фиг.2 представляет собой чертеж, показывающий конфигурацию системы обогрева транспортного средства в сечении вдоль линии A-A на фиг.1.
Фиг.3 представляет собой чертеж, показывающий конфигурацию в сечении вдоль линии A-A второго варианта осуществления изобретения.
Фиг.4 представляет собой чертеж, показывающий конфигурацию третьего варианта осуществления изобретения.
Фиг.5(a) представляет собой внешний вид панели 1 боковой двери, к которой применяется четвертый вариант осуществления изобретения, а фиг.5(b) представляет собой чертеж, показывающий конфигурацию, состоящую из кожуха 8 динамика, обогревательного устройства 2 и динамика 9.
Фиг.6(a) представляет собой чертеж, показывающий конфигурацию пятого варианта осуществления изобретения, а фиг.6(b) представляет собой внешний вид пятого варианта осуществления, который установлен в поверхности потолка в пассажирском салоне.
Фиг.7(a) представляет собой внешний вид пассажирского салона, к которому применяется шестой вариант осуществления изобретения, причем этот внешний вид получен, если смотреть на пассажирский салон сзади, а фиг.7(b) представляет собой внешний вид пассажирского салона, к которому применяется шестой вариант осуществления, причем этот внешний вид получен, если смотреть на пассажирский салон сбоку.
Фиг.8 представляет собой внешний вид модуля 27 обогревателя седьмого варианта осуществления изобретения.
Фиг.9(a) представляет собой блок-схему системы обогрева транспортного средства восьмого варианта осуществления изобретения, а фиг.9(b) представляет собой функциональную схему, показывающую режим управления системы обогрева транспортного средства.
Фиг.10(a) представляет собой блок-схему системы обогрева транспортного средства девятого варианта осуществления изобретения, а фиг.10(b) представляет собой функциональную схему, показывающую режим управления системы обогрева транспортного средства.
Фиг.11 представляет собой функциональную схему, показывающую режим управления системы обогрева транспортного средства десятого варианта осуществления изобретения.
Фиг.12 представляет собой функциональную схему, показывающую режим управления системы обогрева транспортного средства одиннадцатого варианта осуществления изобретения.
Фиг.13 представляет собой чертеж, показывающий конфигурацию обогревательного устройства другого варианта осуществления изобретения.
Фиг.14 представляет собой чертеж, показывающий конфигурацию обогревательного устройства дополнительного варианта осуществления изобретения.
Описание ссылочных позиций
1 - панель боковой двери (внутренний элемент);
2 - обогревательное устройство;
3 - элемент излучения тепла;
5 - крышка;
6 - зазор;
7 - сетчатый элемент;
8 - кожух динамика;
13 - секция сбора излучения;
31 - обогреватель сиденья;
34 - устройство управления;
38 - выступающая секция.
Предпочтительный вариант осуществления изобретения
Далее описан один вариант осуществления изобретения со ссылкой на чертежи. Следует отметить, что изобретение не должно быть ограничено этими вариантами осуществления.
(Первый вариант осуществления)
Первый вариант осуществления изобретения описан со ссылкой на фиг.1-2.
Фиг.1 представляет собой внешний вид панели 1 боковой двери, которая включает в себя систему обогрева транспортного средства согласно первому варианту осуществления изобретения. Здесь, панель 1 боковой двери предназначена для боковой двери на стороне сиденья водителя транспортного средства с правосторонним управлением. На чертеже обогревательное устройство 2 установлено в панели 1 боковой двери как внутренний элемент.
Обогревательное устройство 2 является таким, что очень тонкий провод обогревателя навивается на часть нетканого материала так, чтобы иметь пластинчатую форму. Терморезистор установлен вблизи провода обогревателя. Кроме того, хотя не показано, предусмотрено устройство управления, которое регулирует подачу энергии провода обогревателя таким образом, что вывод терморезистора становится заданной температурой, которая предварительно установлена.
Фиг.2 представляет собой чертеж, показывающий конфигурацию системы обогрева транспортного средства в сечении вдоль линии A-A на фиг.1. На чертеже обогревательное устройство 2 установлено на поверхности панели 1 боковой двери, а элемент 3 излучения тепла установлен на поверхности обогревательного устройства 2. Следует отметить, что на чертеже левая сторона обозначает внутреннюю сторону транспортного средства, а правая сторона обозначает внешнюю сторону транспортного средства. Элемент 3 излучения тепла имеет конфигурацию, в которой, например, тонкий лист уретана присоединен к части плоского материала, выполненного из химических волокон, и дополнительно, к внутренней поверхности элемента 3 излучения тепла (поверхности части материала, выполненного из химических волокон) применяется ворсовальная обработка. Обогревательное устройство 2 установлено в таком положении, что лучистая теплота эффективно поступает к частям коленей и бедер водителя, когда он садится.
Согласно вышеописанной конфигурации, когда провод обогревателя обогревательного устройства 2 запитан, подача энергии провода обогревателя регулируется посредством устройства управления так, что вывод терморезистора становится заданной температурой, которая предварительно установлена. Когда так происходит, лучистая теплота выделяется от элемента 3 излучения тепла вследствие тепла, образованного посредством провода обогревателя, и образованная таким образом лучистая теплота затем излучается к частям коленей и бедер водителя, который садится, за счет чего части коленей и бедер водителя согреваются.
Кроме того, если часть тела водителя контактирует с элементом 3 излучения тепла, поскольку к поверхности элемента 3 излучения тепла применена ворсовальная обработка, чтобы придавать ему большую контактную термостойкость, затрудняется проведение тепла от обогревательного устройства 2, и не возникает такой ситуации, что часть тела водителя, которая находится в контакте с элементом 3 излучения тепла, нагревается больше необходимого.
Кроме того, в варианте осуществления, хотя к поверхности элемента 3 излучения тепла применена обработка ворсованием, может быть использована конфигурация, в которой применена обработка гранулированием или тиснением к поверхности элемента 3 излучения тепла, чтобы увеличить контактную термостойкость, и изобретение не ограничено вариантом осуществления, описанным выше, и может быть использована любая конфигурация, при условии что контактная термостойкость увеличивается.
Кроме того, панель боковой двери, удельная теплопроводность которой ниже удельной теплопроводности элемента 3 излучения тепла, предпочтительно выбирается в качестве панели 1 боковой двери. Согласно этой конфигурации затрудняется проведение тепла, образованного посредством обогревательного устройства 2, к панели 1 боковой двери для рассеяния, посредством чего тепловое излучение от элемента 3 излучения тепла обеспечивается эффективно.
Кроме того, хотя существует вариант, когда динамик автомобильной аудиосистемы устанавливается в панели 1 боковой двери, может быть использована конфигурация, в которой обогревательное устройство 2 установлено в панели 1 боковой двери, при этом обходя место, в которое установлен динамик.
(Второй вариант осуществления)
Второй вариант осуществления изобретения описан со ссылкой на фиг.3.
Фиг.3 представляет собой чертеж, показывающий конфигурацию этого варианта осуществления в сечении, которое соответствует сечению вдоль линии A-A на фиг.1. В этом варианте осуществления, как показано на фиг.3, обогревательное устройство 2 установлено на внешней стороне панели 1 боковой двери, а элемент 3 излучения тепла установлен на ее внутренней стороне. Кроме того, теплоизоляционный элемент 4 установлен на внешней поверхности обогревательного устройства 2. В качестве панели 1 боковой двери в этом варианте осуществления используется материал, имеющий хорошие теплопроводящие свойства, например композиционный материал, в котором металлические частицы пластифицируются с помощью смолы, по меньшей мере, в области, где установлено обогревательное устройство 2.
Тепло, образуемое в обогревательном устройстве 2, эффективно проводится к элементу 3 излучения тепла посредством теплоизоляционного элемента 4 и панели 1 боковой двери, имеющей хорошие теплопроводящие свойства, чтобы тем самым излучаться к внутренней стороне панели 1 боковой двери. Кроме того, поскольку обогревательное устройство 2 не установлено на внутренней стороне панели 1 боковой двери, отсутствуют недостатки во внешнем виде панели 1 боковой двери, например, локальная выпуклость за счет провода обогревателя.
(Третий вариант осуществления)
Третий вариант осуществления изобретения описан со ссылкой на фиг.4.
Фиг.4 представляет собой чертеж, показывающий конфигурацию этого варианта осуществления, и она соответствует сечению вдоль линии A-A на фиг.1. В этом варианте осуществления, как показано на фиг.4, обогревательное устройство 2 установлено в панели 1 боковой двери, и предусмотрена крышка 5, которая закрывает обогревательное устройство 2 и передает образованное тепловое излучение от обогревательного устройства 2. На чертеже левая сторона обозначает внутреннюю сторону транспортного средства, а правая сторона обозначает внешнюю сторону транспортного средства.
Крышка 5 имеет зазор 6 между собой и обогревательным устройством 2, а ее покрывающая поверхность имеет сетчатый элемент 6, который имеет заданную пропорцию отверстий. Зазор 6 образован посредством обеспечения прокладки и т.п. между обогревательным устройством 2 и сетчатым элементом 7. Сетчатый элемент 7 выполнен посредством формования, например, тонкого металлического или смоляного провода в сетчатой или решетчатой форме для обеспечения заданной пропорции отверстий. Кроме того, аналогично первому варианту осуществления, обогревательное устройство 2 является таким, что очень тонкий провод обогревателя навивается на фрагмент нетканого материала так, чтобы иметь пластинчатую форму.
Кроме того, чтобы увеличивать КПД теплового излучения к внутренней стороне пассажирского салона, провод обогревателя устанавливается на поверхности части нетканого материала на внутренней стороне пассажирского салона. Терморезистор установлен около провода обогревателя. Более того, хотя не показано, предусмотрено устройство управления, которое регулирует подачу энергии провода обогревателя таким образом, что вывод терморезистора становится заданной температурой, которая предварительно установлена.
Согласно вышеописанной конфигурации, когда провод обогревателя обогревательного устройства 2 запитан, подача энергии провода обогревателя регулируется посредством устройства управления так, что вывод терморезистора становится заданной температурой, которая предварительно установлена. Когда так происходит, лучистая теплота образуется посредством такого нагрева провода обогревателя, и образованная таким образом лучистая теплота передается через отверстия в сетчатом элементе 7 так, чтобы излучаться к частям коленей и бедер водителя, который садится, посредством чего части коленей и бедер водителя согреваются.
Кроме того, если часть тела водителя контактирует с сетчатым элементом 7, поскольку сам сетчатый элемент 7 непосредственно передает тепло, излученное посредством обогревательного устройства 2, и не нагревается, исключается возможность того, что часть тела водителя, которая находится в контакте с сетчатым элементом 7, нагреется больше необходимого.
Кроме того, обработка ворсованием, обработка гранулированием или обработка тиснением могут применяться к поверхности металлического провода обогревателя или смоляного провода обогревателя, который используется для сетчатого элемента 7, и когда она происходит, контактная термостойкость сетчатого элемента 6 повышается, и, следовательно, дополнительно исключается возможность того, что часть тела водителя, которая находится в контакте с сетчатым элементом 7, нагреется больше необходимого.
Кроме того, в варианте осуществления, хотя используется конфигурация, в которой крышка 5 имеет зазор 6 между обогревательным устройством 2 и собой и имеет сетчатый элемент 7, покрывающая поверхность которого имеет заданную пропорцию отверстий, может быть использована конфигурация, в которой образуется покрывающая поверхность посредством формования пропускающего инфракрасное излучение материала, такого как полиэтилен высокой плотности, в пластинчатую форму, в форму пленки, в сетчатую форму, в решетчатую форму и т.п., и когда оно происходит, поскольку допускается передача через него излучаемого тепла в области инфракрасного излучения, которое может поглощаться человеческим телом, обеспечивается аналогичное преимущество.
(Четвертый вариант осуществления)
Четвертый вариант осуществления изобретения описан со ссылкой на фиг.5.
Фиг.5(a) представляет собой внешний вид панели 1 боковой двери, к которой применяется этот вариант осуществления, а фиг.5(b) представляет собой чертеж, показывающий конфигурацию, состоящую из кожуха 8 динамика, обогревательного устройства 2 и динамика 9. Как показано на фиг.5(a), 5(b), в этом варианте осуществления используется конфигурация, в которой сетчатый элемент третьего варианта осуществления выполнен так, чтобы удваивать кожух 8 динамика для автомобильной аудиосистемы, которая обеспечена в дверной панели. Кожух 8 динамика имеет заданную пропорцию отверстий, как для сетчатого элемента третьего варианта осуществления. Кроме того, обогревательное устройство 2 установлено между кожухом 8 динамика и динамиком 9. Как показано на фиг.5(b), обогревательное устройство 2 имеет конфигурацию, в которой провод обогревателя 11 навивается на часть нетканого материала 10, и множество секций 12 пропускающих полостей выполняется в части нетканого материала 10, чтобы обеспечить возможность передачи звука от динамика 9 через них. Обогревательное устройство 2 и кожух 8 динамика и обогревательное устройство 2 и динамик 9 объединены, соответственно, чтобы обеспечить заданный зазор друг между другом через прокладку.
Согласно вышеописанной конфигурации, когда провод обогревателя обогревательного устройства 2 запитан, как и для третьего варианта осуществления, подача энергии провода обогревателя регулируется посредством устройства управления так, что вывод терморезистора становится заданной температурой, которая предварительно установлена. Когда так происходит, лучистая теплота образуется посредством такого нагрева провода обогревателя и затем передается через отверстия в кожухе 8 динамика так, чтобы излучаться к частям коленей и бедер водителя, который садится, посредством чего части коленей и бедер водителя согреваются.
Кроме того, даже когда часть тела водителя контактирует с кожухом 8 динамика, поскольку сам кожух 8 динамика передает лучистую теплоту от обогревательного устройства 2 и не нагревается, исключается возможность того, что часть тела водителя, которая находится в контакте с кожухом 8 динамика, нагреется больше необходимого.
Более того, поскольку используется конфигурация, в которой множество секций 12 пропускающих полостей выполняется в части нетканого материала 10 обогревательного устройства 2, чтобы обеспечить возможность передачи звука от динамика 9 через них, исключается возможность того, что нарушается функционирование динамика как обычного динамика для автомобильной аудиосистемы.
(Пятый вариант осуществления)
Пятый вариант осуществления изобретения описан со ссылкой на фиг.6.
Фиг.6a представляет собой чертеж, показывающий конфигурацию этого варианта осуществления (и соответствующего сечению вдоль линии A-A на фиг. 1), а фиг. 6b представляет собой внешний вид по варианту осуществления, который установлен на поверхности потолка в пассажирском салоне. В этом варианте осуществления, как показано на фиг.6(a), обогревательное устройство 2 включает в себя секцию 13 сбора излучения для сбора образованного теплового излучения в заданном местоположении. Секция 13 сбора излучения имеет вогнутую линзообразную форму. Здесь интеграция обогревательного устройства 2, зазора 6 и сетчатого элемента 7 упоминается как модуль 14 обогревателя.
Согласно вышеописанной конфигурации, когда провод обогревателя обогревательного устройства 2 запитан, как и для третьего варианта осуществления, подача энергии провода обогревателя регулируется посредством устройства управления так, что вывод терморезистора становится заданной температурой, которая является предварительно установленной лучистой теплотой, образованной посредством нагрева провода обогревателя, которая излучается к месту рядом с точкой P посредством секции 13 сбора излучения. Затем, как показано на фиг.6(b), когда модуль 14 обогревателя, выполненный так, как описано выше, установлен в поверхности потолка, находящейся выше бедренных частей пассажира, таким образом что бедренные части составляют местоположение P сбора теплового излучения, где лучистая теплота собирается посредством секции 13 сбора излучения, лучистая теплота от модуля 14 обогревателя собирается так, чтобы излучаться к бедренным частям, посредством чего бедренные части прогреваются.
Как в случае первого-четвертого вариантов осуществления, когда излучающий обогреватель предусмотрен для частей от ступней до голеней и, например, предусмотрен обогреватель сиденья, который состоит из гибких плоских нагревательных элементов, которые установлены под обшивкой подушки сиденья и спинкой сиденья, хотя части голеней и части бедер нагреваются, передние части бедер не согреваются до тех пор, пока внутренняя часть пассажирского салона не прогреется посредством кондиционера в режиме нагрева в результате завершения прогрева двигателя. С другой стороны, согласно этому варианту осуществления, поскольку лучистая теплота от модуля 14 обогревателя, установленного в поверхности потолка, собирается так, чтобы излучаться к бедренным частям, передние бедренные части могут прогреваться быстро, посредством чего ощущение физического тепла, которое чувствует пассажир, повышается.
(Шестой вариант осуществления)
Шестой вариант осуществления изобретения описан со ссылкой на фиг.7.
Фиг.7(a) представляет собой внешний вид пассажирского салона, в котором используется этот вариант осуществления, причем этот внешний вид получен, если смотреть на пассажирский салон сзади, а фиг.7(b) представляет собой внешний вид пассажирского салона, в котором используется этот вариант осуществления, причем этот внешний вид получен, если смотреть на пассажирский салон сбоку. Хотя обогревательное устройство 2 установлено в положении 21 на панели 1 боковой двери на стороне сиденья для водителя, которая направлена в сторону частей от ног до голеней водителя, который садится на сиденье для водителя в первом варианте осуществления, как показано на фиг.7(a), обогревательное устройство 2 может быть установлено во внутренних элементах, таких как нижние секции 17 приборной панели 16, левая и правая боковые поверхности 19 центральной консоли 18 и боковая поверхность кузова 20, которая находится сбоку от педали акселератора.
Кроме того, как показано на фиг.7(b), обогревательное устройство 2 может быть установлено во внутренних элементах, которые находятся в положении 22 на панели 1 боковой двери, которое направлено на плечо пассажира, который садится на переднее сиденье, положении 24 на панели боковой двери 23 для заднего сиденья, которое направлено на части от ног до голеней пассажира, который садится на заднее сиденье, и положении 25, которое направлено на плечо пассажира, который садится на заднее сиденье. Кроме того, обогревательное устройство 2 может быть установлено в задней боковой секции 26 переднего сиденья так, чтобы лучистая теплота излучалась к частям стоп и ног пассажира, который садится на заднее сиденье. Более того, хотя не показано, обогревательное устройство 2 может быть установлено в подлокотниках, предусмотренных на сиденьях и панелях боковой двери, и в секциях пола, которые находятся перед сиденьями.
(Седьмой вариант осуществления)
Седьмой вариант осуществления изобретения описан со ссылкой на фиг.8.
Фиг. 8 представляет собой внешний вид модуля 27 обогревателя этого варианта осуществления. Как показано на фиг.7(a), 7(b), модуль 27 обогревателя включает в себя два обогревательных устройства 28, 29. Следует отметить, что элементы излучения тепла и крышка, которые описываются в любом из первого-пятого вариантов осуществления, должны использоваться для обогревательного устройства 28, 29. Кроме того, когда модуль 27 обогревателя установлен в нижней секции 17 приборной панели 16, обогревательное устройство 28, 29 обращено к части правой ноги и части левой ноги пассажира по их длине, соответственно. В частности, когда модуль 27 обогревателя применяется к стороне сиденья для водителя транспортного средства с автоматической коробкой передач, поскольку часть правой ноги и часть левой ноги представляет собой положения в таком состоянии, что правая ступня размещается в направлении педали акселератора, а левая ступня размещается на опоре для ног, обогревательное устройство 28, 29 может быть сконфигурировано так, чтобы при установке быть обращенным к положениям частей ног, соответственно.
Согласно вышеописанной конфигурации, когда энергия в обогревательное устройство 28, 29 подана, лучистая теплота, образованная посредством нагрева обогревательного устройства 28, 29, излучается к части правой ноги и части левой ноги пассажира, садящегося на сиденье, посредством чего обе ноги пассажира согреваются. Кроме того, поскольку обогревательные устройства 28, 29 установлены отдельно так, чтобы быть обращенными к части правой ноги и части левой ноги вдоль их длины, по сравнению с конфигурацией, в которой обогревательное устройство установлено на всей поверхности модуля 27 обогревателя, не только обогревательное устройство может быть рационализировано, но также потребляемая мощность во время обогрева может быть снижена, чтобы обеспечивает энергосберегающий эффект.
Хотя провод обогревателя используется в качестве обогревательного устройства 2 в первом-седьмом вариантах осуществления, которые описаны выше, может использоваться, например, плоский обогреватель, имеющий PTC-свойства, который обеспечивает такое преимущество, что обогреватель не нагревается до чрезмерной температуры обогревателя, и тем самым повышается безопасность обогревателя.
(Восьмой вариант осуществления)
Восьмой вариант осуществления изобретения описан со ссылкой на фиг.9.
Фиг.9(a) является блок-схемой системы обогрева транспортного средства восьмого варианта осуществления изобретения, а фиг.9(b) является функциональной схемой, показывающей режим управления системы обогрева транспортного средства. Как показано на фиг.9(a), этот вариант осуществления включает в себя, в качестве системы обогрева транспортного средства, излучающий обогреватель 30 ног, например обогревательное устройство для нагревания частей коленей и бедер, которое описано в первом-четвертом вариантах осуществления, например, обогреватель 31 сиденья, который состоит из гибких плоских нагревательных элементов, которые установлены под обшивкой подушки сиденья и спинкой сиденья, обогреватель 32 рулевого колеса, в котором провод обогревателя включен в обогреватель рулевого управления, и кондиционер 33. Устройство 34 управления регулирует работу излучающего обогревателя 30 ног, обогревателя 31 сиденья, обогревателя 32 рулевого управления и кондиционера 33 при получении сигнала температуры температурного датчика 34 двигателя. Обогреватель 31 сиденья состоит из гибких плоских нагревательных элементов, для которых используется гибкий плоский нагревательный элемент, который образован посредством размещения провода обогревателя на тонкой смоляной пластине части нетканого материала так, чтобы навиваться на нем, или плоский нагревательный элемент, который образован посредством тонкой литографии или присоединения под давлением противостарителя смолы, имеющего PTC-свойства, к части нетканого материала или тонкой смоляной пластине. Кроме того, плоские нагревательные элементы могут быть выполнены таким образом, что нагревающиеся секции задаются локально таким образом, чтобы находиться напротив, по меньшей мере, некоторых частей тела пассажира, таких как, например, нижние части бедренных частей и ягодиц, поясничный отдел, позвоночник, лопатки и плечи, чтобы нагревать, по меньшей мере, часть этих участков, посредством чего поверхность нагрева может уменьшаться для экономии электроэнергии по сравнению с конфигурацией, в которой плоские нагревательные элементы установлены по всем областям подушки сиденья и спинки сиденья.
Работа вышеописанной конфигурации поясняется с использованием фиг.9(b). Когда водитель садится в транспортное средство, и излучающий обогреватель ног, обогреватель сиденья, обогреватель рулевого колеса и кондиционер приводятся в действие во время t0, устройство 34 управления начинает обогрев посредством соответствующих обогревательных устройств в режимах F1, S1, W1 и A1 (эти режимы упоминаются как S1). Здесь, режимы F1, S1 и W1 представляют собой режимы подачи полной энергии. Режим A1 представляет собой режим прогрева, который соответствует так называемой операции прогрева двигателя, и воздух не выдувается в течение режима прогрева.
Затем, когда температура двигателя достигает заданной температуры во время t1, режимы F1, S1, W1 и A1 изменяются на режимы F2, S2, W2 и A2 (эти режимы упоминаются как S2). Здесь, режимы F2, S2 и W2 представляют собой режимы для периодического управления интервалами включения/выключения подачи энергии и заданными температурами и предпочтительно являются режимами для управления ими в конфигурации колебания 1/f, чтобы заставлять составляющие обогревательные устройства работать в энергосберегающем режиме, при этом сохраняя чувство комфорта.
Посредством вышеописанных управляющих режимов, в начальный период времени после того, как водитель садится в транспортное средство, тело водителя может нагреваться быстро и эффективно через обогрев излучением и контактный обогрев посредством излучающего обогревателя ног, обогревателя сиденья и обогревателя рулевого колеса, которые предназначены для работы в качестве основных источников обогрева. Кроме того, когда двигатель прогревается, внутренняя часть пассажирского салона нагревается посредством кондиционера, который выполнен с возможностью работы в качестве основного источника обогрева, при этом тело водителя может нагреваться через обогрев излучением и контактный обогрев во вспомогательном режиме посредством излучающего обогревателя ног, обогревателя сиденья и обогревателя рулевого колеса, которые выполнены с возможностью работы в качестве вспомогательных источников обогрева, при одновременном снижении потребления электроэнергии. Таким образом, согласно варианту осуществления, на начальной стадии обогрева чувство комфорта может повышаться относительно характеристик быстрого обогрева, а на стадии стабильного обогрева характеристики энергосбережения могут быть согласованы с чувством комфорта.
(Девятый вариант осуществления)
Девятый вариант осуществления изобретения описан со ссылкой на фиг.10.
Фиг.10(a) является блок-схемой системы обогрева транспортного средства этого варианта осуществления, а фиг.10(b) является функциональной схемой, показывающей режим управления системы обогрева транспортного средства. Как показано на фиг.10(a), этот вариант осуществления включает в себя, в качестве системы обогрева транспортного средства, излучающий обогреватель 30 ног в качестве обогревательного устройства для обогрева частей коленей и бедер, который описан в первом-четвертом вариантах осуществления, обогреватель 31 сиденья, обогреватель 32 рулевого колеса и кондиционер 33. Устройство 34 управления регулирует работу излучающего обогревателя 30 ног, обогревателя 31 сиденья, обогревателя 32 рулевого управления и кондиционера 33 при получении сигнала температуры температурного датчика 35 двигателя и сигнала определения тактильного датчика 36 от внешней дверной ручки на боковой двери со стороны сиденья для водителя. В качестве тактильного датчика 36, например, используется датчик, который выполнен таким образом, что электроды определения установлены в дверной ручке для определения изменения электростатической емкости, или пьезоэлектрический датчик установлен в подвижной секции дверной ручки для определения вибрации или смещения подвижной секции, которое возникает за счет действий с дверной ручкой.
Работа вышеописанной конфигурации поясняется с использованием фиг.10(b). Когда с внешней дверной ручкой на боковой двери со стороны сиденья для водителя во время t2 оперирует водитель, который пытается сесть в транспортное средство, устройство 34 управления начинает нагрев посредством излучающего обогревателя ног, обогревателя сиденья и обогревателя рулевого колеса в режимах F1, S1 и W1. Здесь, режимы F1, S1 и W1 представляют собой режимы подачи полной энергии. Затем, когда водитель садится в транспортное средство и приводит кондиционер в действие во время t3, кондиционер приводится в действие так, чтобы работать в режиме подогрева, обозначаемом посредством A1, который соответствует так называемой операции прогрева двигателя. Воздух не выдувается во время режима подогрева.
Затем, когда температура двигателя достигает заданной температуры во время t4, режимы F1, S1, W1 и A1 изменяются на режимы F2, S2, W2 и A2. Здесь, режимы F2, S2 и W2 представляют собой режимы для периодического управления интервалами включения/выключения подачи энергии и заданными температурами и предпочтительно являются режимами для управления ими в конфигурации колебания 1/f, чтобы заставлять составляющие обогревательные устройства работать в энергосберегающем режиме, при этом сохраняя чувство комфорта. Режим A2 представляет собой режим выдувания горячего воздуха.
Посредством вышеописанных управляющих режимов обогрев посредством излучающего обогревателя ног, обогревателя сиденья и обогревателя рулевого колеса начинается до того, как водитель садится в транспортное средство, так чтобы начало обогрева завершалось к тому времени, когда водитель садится в транспортное средство, посредством чего тело водителя может согреваться быстро и эффективно через обогрев излучением и контактный обогрев. Кроме того, когда двигатель прогрет, внутренняя часть пассажирского салона может быть нагрета через обогрев кондиционером, который выполнен с возможностью работы в качестве основного источника обогрева, при этом тело водителя может согреваться через обогрев излучением и контактный обогрев во вспомогательном режиме посредством излучающего обогревателя ног, обогревателя сиденья и обогревателя рулевого колеса, которые выполнены с возможностью работы в качестве вспомогательных источников обогрева, при одновременном снижении потребления электроэнергии. Таким образом, согласно варианту осуществления, поскольку обогрев излучением и контактный обогрев активируются посредством определения действия с дверной ручкой до того, как водитель садится в транспортное средство, водителю предоставляется возможность чувствовать тепло, как только он садится в транспортное средство, посредством чего может дополнительно повышаться чувство комфорта, а также характеристики энергосбережения могут быть согласованы с чувством комфорта, когда обогрев становится стабильным.
(Десятый вариант осуществления)
Десятый вариант осуществления изобретения описан со ссылкой на фиг.11.
Фиг.11 представляет собой чертеж, показывающий управляющий режим системы обогрева транспортного средства этого варианта осуществления. Этот вариант осуществления применяется к управляющему режиму S2 обогревателя сиденья восьмого варианта осуществления. В этом варианте осуществления обогреватели сиденья установлены отдельно на сиденьи для водителя (сиденьи D), переднем пассажирском сиденьи (сиденьи P), заднем сиденьи со стороны сиденья для водителя (сиденьи DR) и заднем сиденьи со стороны переднего пассажирского сиденья (сиденьи PR). Следует отметить, что хотя подача энергии обогревателя сиденья в каждом сиденьи реализуется посредством переключателя подачи энергии, предусмотренного в нем, может быть использована конфигурация, в которой датчик определения пассажира установлен в каждом сиденьи, так что сиденье или сиденья питаются только тогда, когда определено наличие пассажиров. В последующем описании следует понимать, что все четыре сиденья заняты пассажирами.
Работа вышеописанной конфигурации поясняется с использованием фиг.11. В управляющем режиме S1, на сиденье D, сиденье P, сиденье DR и сиденье PR подается энергия. Затем, когда управляющий режим S1 переходит к управляющему режиму S2 во время t5, только на сиденье D подается энергия от времени t5 до времени t6, только на сиденье P подается энергия от времени t6 до времени t7, только на сиденье DR подается энергия от времени t7 до времени t8 и только на сиденье PR подается энергия от времени t8 до времени t9, и от времени t9 и далее операции, выполняемые от времени t5 до времени t9, управляются так, чтобы повторяться. При таком управлении, когда подача энергии сиденья переключается от сиденья к сиденью, выполнение одного цикла (t5-t9) занимает некоторое время, и есть опасность того, что температуры сидений снижаются в ходе цикла. Тем не менее, поскольку уретан, используемый для подушек сиденья, имеет теплоизоляционные свойства, а пассажиры, садящиеся на сиденья, имеют теплоемкость, после того как температуры сидений повышаются посредством тепла, образуемого посредством подачи энергии к обогревателям сидений, снижение температуры сидений является умеренным даже после того, как подача энергии к ним прекращается, и пассажиры продолжают чувствовать тепло. Следует отметить, что в зависимости от температуры в пассажирском салоне, время, требуемое на то, чтобы выполнять один цикл, предпочтительно составляет 3-5 минут. Кроме того, при работе вышеописанной конфигурации, хотя четыре сиденья рассматриваются в качестве объектов, которые должны регулироваться для подачи энергии, когда датчик определения пассажира, установленный на сиденьи PR, например, определяет, что нет севшего пассажира на сиденьи PR, сиденье PR не питается, и управление переключением подачи энергии реализуется для сидений D, P и DR.
Экономия энергии может дополнительно повышаться посредством управляющего режима для переключения подачи энергии сидений от сиденья к сиденью, вышеописанным способом.
Следует отметить, что хотя обогреватели сиденья описываются в качестве объектов, которые должны регулироваться за счет подачи энергии, в десятом варианте осуществления объекты, которые должны таким образом управляться, не ограничены обогревателями сиденья. Например, может быть использована конфигурация, в которой к излучающему обогревателю ног и обогревателям сиденья энергия подается поочередно либо интервалы включения/выключения подачи энергии или заданные температуры управляются в конфигурации колебания 1/f, так чтобы экономия энергии и чувство комфорта могли согласовываться друг с другом.
(Одиннадцатый вариант осуществления)
Одиннадцатый вариант осуществления изобретения описан со ссылкой на фиг.12.
Фиг.12 представляет собой функциональную схему, показывающую управляющий режим системы обогрева транспортного средства этого варианта осуществления. Этот вариант осуществления применяется к управляющему режиму S1 излучающего обогревателя 30 ног и обогревателя 31 сиденья восьмого варианта осуществления. В этом варианте осуществления, как показано на фиг.12, устройство 34 управления управляет распределением мощности Wf, Ws включения к излучающему обогревателю 30 ног в качестве обогревательного устройства и обогревателю 31 сиденья таким образом, что Ws>Wf для длительности от начала подачи энергии во время t0 до тех пор, пока заданный отрезок времени tc не истек от времени t0, и управляет таким образом, что Ws<Wf от времени t10, в которое заданный отрезок времени истек, и далее. Следует отметить, что общая величина мощности включения к излучающему обогревателю 30 ног и обогревателю 31 сиденья не должна превышать W0.
Посредством управляющего режима, описанного выше, на начальной стадии обогрева, мощность включения концентрируется на обогревателе 31 сиденья, с тем чтобы нагреваться быстро для того, чтобы тем самым согревать туловище пассажира, тогда как после того как заданный отрезок времени tc истек, мощность включения концентрируется на излучающем обогревателе 30 ног, чтобы увеличивать лучистую теплоту к ступням пассажира, чтобы тем самым в большей степени согревать ступни пассажира. Кроме того, хотя есть опасность того, что температура сиденья снижается, когда подача мощности включения обогревателя 31 сиденья уменьшается от времени t10 и далее, поскольку уретан, используемый для подушки сиденья, имеет теплоизоляционные свойства, а пассажир, садящийся на сиденье, имеет теплоемкость, после того как температура сиденья увеличивается посредством тепла, образуемого посредством подачи энергии в обогреватель 31, снижение температуры сиденья является умеренным, даже когда мощность включения уменьшается, и пассажир продолжает чувствовать тепло.
Таким образом, согласно этому варианту осуществления, например, даже когда начальная температура в пассажирском салоне становится равной 0°C или меньше при очень холодной погоде зимой, пассажир может ощущать достаточно тепла на начальной стадии обогрева. Кроме того, даже когда энергия, которая может использоваться, ограничена для того, чтобы улучшать топливную экономичность, как в гибридном транспортном средстве, эффективный обогрев может реализовываться посредством управления распределением мощности включения к излучающему обогревателю 30 ног и обогревателю 31 сиденья во времени в рамках полной электроэнергии WO вышеописанным способом.
Кроме того, хотя в варианте осуществления распределение мощности включения к излучающему обогревателю 30 ног и обогревателю 31 сиденья регулируется на основании заданного отрезка времени tc, может быть использована конфигурация, в которой температурные датчики установлены в обогревателе 31 сиденья и сиденьи, так что распределение мощности включения к излучающему обогревателю 30 ног и обогревателю 31 сиденья регулируется посредством определения того, что температуры обогревателя 31 сиденья и само сиденье достигли заданных температур, и аналогичное вышеописанному преимущество также может обеспечиваться за счет этой конфигурации. А именно, при конфигурации, идентичной конфигурации вышеописанного варианта осуществления, устройство 34 управления получает температуру обогревателя 31 сиденья или самого сиденья от любого из температурных датчиков и управляет распределением мощности Wf, Ws включения к излучающему обогревателю 30 ног и обогревателю 31 сиденья таким образом, что Ws>Wf до тех пор, пока температура не достигает заданной температуры, тогда как когда температура достигла заданной температуры, устройство 34 управления управляет распределением мощности включения таким образом, что Ws<Wf.
Кроме того, хотя в вышеописанном варианте осуществления, излучающий обогреватель 30 ног используется в качестве обогревательного устройства, установленного во внутреннем элементе, может быть использована конфигурация, в которой используется множество обогревательных устройств, посредством обеспечения, в дополнение к излучающему обогревателю 30 ног, потолочного излучающего обогревателя для излучения тепла главным образом в направлении к верхней половине тела пассажира, чтобы согревать его, и обогревателя в панели двери, установленного в панели боковой двери. Посредством этой конфигурации, на начальной стадии обогрева мощность включения может концентрироваться на обогревателе 31 сиденья с тем, чтобы оно быстро нагревалось, чтобы тем самым согревать туловище пассажира, но также излучающий обогреватель 30 ног, потолочный излучающий обогреватель и обогреватель в панели двери могут нагреваться вместе посредством распределения мощности Wf включения к ним, чтобы исключать, по меньшей мере, ощущение холода, которое чувствует пассажир в ступнях, части головы и плечах, тогда как после того как заданный отрезок времени tc истек, мощность включения концентрируется на излучающем обогревателе 30 ног, потолочном излучающем обогревателе и обогревателе в панели двери, чтобы повышать излучение тепла к ступням, части головы и плечам пассажира, чтобы тем самым обеспечить умеренное ощущение тепла через излучение, тем самым повышая чувство комфорта.
Кроме того, хотя в вышеописанном варианте осуществления одно сиденье описывается как объект, который должен регулироваться относительно подачи к нему энергии, например, в случае если предполагается обогрев сиденья для водителя и переднего пассажирского сиденья, может быть использована конфигурация, в которой распределение полной мощности WO включения к отдельным обогревателям реализуется на основании определения садящихся на сиденья пассажиров посредством датчиков определения занятия сиденья, чтобы регулировать подачу энергии сидений. Функция вышеописанной конфигурации поясняется далее. Следует отметить, что излучающий обогреватель ног установлен так, чтобы находиться напротив каждого из сидений, и обогреватель сиденья и датчик определения занятия сиденья установлены в каждом из сидений.
Сначала, когда только сиденье для водителя определяется как занятое, как в вышеописанном варианте осуществления, реализуется управление для распределения полной мощности WO включения к излучающему обогревателю ног на стороне сиденья для водителя и к обогревателю сиденья на сиденьи для водителя. Затем, когда как сиденье для водителя, так и переднее пассажирское сиденье определяются как занятые, полная мощность WO включения распределяется одинаково между сиденьем для водителя и передним пассажирским сиденьем, и только обогреватели сиденья в соответствующих сиденьях сначала питаются от мощности WO/2, распределенной таким образом на них. Затем, после того как заданный отрезок времени tc истек, в каждом сиденьи мощность W0/2, распределенная к нему, разделяется между излучающим обогревателем ног и обогревателем сиденья с заданным соотношением разделения. Соотношение разделения является таким, что мощность к излучающему обогревателю ног > мощности обогревателя сиденья. В этом случае, до того как заданный отрезок времени tc истек, энергия к излучающему обогревателю ног не подается. Хотя чувство комфорта уменьшается до такой степени, что обогрев ног излучением прекращается, если рассматривать с точки зрения приоритета экономии энергии над чувством комфорта, реализуется такое управление, что только туловище пассажира быстро согревается посредством обогревателя сиденья до требуемого минимального обогрева, который должен реализовываться в рамках полной мощности WO включения. Посредством реализации управления вышеописанным способом, обогрев, соответствующий числу пассажиров, может быть обеспечен при одновременной реализации энергосбережения.
Кроме того, может быть использована конфигурация, в которой, например, излучающий обогреватель ног и потолочный излучающий обогреватель питаются поочередно в течение заданного отрезка времени, чтобы реализовывать попеременный обогрев излучением, посредством чего исключается возможность того, что часть головы нагревается в чрезмерной степени за счет непрерывной подачи энергии к потолочному излучающему обогревателю, что тем самым повышает чувство комфорта.
Более того, хотя автомобиль для использования в холодной области имеет конфигурацию, при которой электрообогреватель дополнительно обеспечивается в воздушном канале к отверстиям для выпуска воздуха в качестве вспомогательного обогрева для основного обогрева горячим воздухом, который использует тепло, выходящее от двигателя, в случае, когда излучающий обогреватель 30 ног, потолочный излучающий обогреватель, обогреватель в панели двери и обогреватель 31 сиденья системы обогрева транспортного средства изобретения используются вместо электрообогревателя, пассажиру предоставляется возможность быстро чувствовать тепло на начальной стадии обогрева при той же мощности включения, что и для электрообогревателя.
Например, когда мощность включения электрообогревателя равна 600 Вт, и предусмотрено четыре сиденья, которые должны обогреваться, мощность в 150 Вт выделяется каждому сиденью, и таким образом выделяемая мощность в 150 Вт может быть разделена на излучающий обогреватель 30 ног, потолочный излучающий обогреватель, обогреватель в панели двери и обогреватель 31 сиденья, и обогрев реализуется в конфигурации подачи энергии, аналогичной конфигурации подачи энергии одиннадцатого варианта осуществления. Посредством этого, например, в случае, если имеется два пассажира (водитель и пассажир на переднем сиденьи), мощность, которая используется для двух сидений, становится равной только 300 Вт и сравнивается с мощностью, используемой посредством электрообогревателя, энергия, соответствующая 300 Вт, может быть сохранена, посредством чего величина электрической мощности, которая должна формироваться посредством генератора переменного тока, может уменьшаться таким образом, что энергия тем самым экономится и снижается расход топлива. Кроме того, поскольку физически измеряемая температура пассажиром повышается за счет параллельного использования контактного обогрева и обогрева излучением, температура, которая задается в пассажирском салоне во время обогрева, может быть уменьшена по сравнению со случаем, в котором используется электрообогреватель. Вследствие этого нагрузка, прикладываемая к кондиционеру, может уменьшаться, и, следовательно, поскольку двигатель не должен вращаться для того, чтобы формировать для выдачи столько тепла, как ранее, обороты двигателя могут уменьшаться в такой степени, что нагрузка кондиционера уменьшается, и, следовательно, становится возможным дополнительно увеличить топливную экономичность.
Кроме того, в качестве конфигурации для управления энергосберегающей подачей энергии, описанной выше, например, может быть использована система энергосберегающего обогрева, в которой переключатель энергосберегающего режима обеспечивается в пассажирском салоне, и когда переключатель энергосберегающего режима включен, заданная температура для кондиционера задается ниже обычного уровня (например, 15-18°C), и контактный обогрев и обогрев излучением комбинируются для управления вышеописанным способом.
Более того, в качестве обогрева излучением может быть использована конфигурация, в которой излучающие обогреватели установлены над оконной рамой боковой двери со стороне сиденья для водителя и в средней стойке в дополнение к излучающему обогревателю 30 ног, чтобы согревать верхнюю половину тела пассажира, чтобы тем самым уменьшать холодное излучение от бокового оконного стекла, или в которой подголовник сиденья имеет параболическую форму для установки в него излучающего обогревателя, чтобы концентрировать лучистую теплоту на частях головы и шеи пассажира, чтобы тем самым согревать эти части.
Кроме того, относительно излучающего обогревателя 30 ног, как показано на фиг.13, угол установки обогревательного устройства 2 может иметь возможность регулирования, например, посредством шарнирной секции 37, посредством чего может быть обеспечен эффективный обогрев излучением в зависимости от размера и положения частей бедер пассажира.
Как показано на фиг.14, может быть использована конфигурация, в которой лентообразная выступающая секция 38 предусмотрена в части обогревательного устройства 2 или в части внутреннего элемента, находящегося около обогревательного устройства 2, посредством чего формирование поднимающегося воздушного потока за счет естественной конвекции, формируемой на поверхности обогревательного устройства 2, подавляется, и посредством этого предотвращается ощущение пассажиром некомфортного воздушного потока. Кроме того, выступающая секция имеет функцию накапливания нагретого воздуха около ступней пассажира, посредством чего температура воздуха, накапливаемого у ступней пассажира, может повышаться, чтобы улучшать ощущение тепла, которое чувствует пассажир.
Таким образом, хотя выше описаны отдельные варианты осуществления изобретения, изобретение не ограничено предметами, описанными в соответствующих вариантах осуществления и, следовательно, модификации и варианты применения, которые осуществляются специалистами в данной области техники, к которой относится изобретение, на основании подробного описания и известных технологий, как ожидается, должны включаться в часть изобретения и, следовательно, составлять объем, который должен быть защищен.
Эта заявка на патент основана на заявке на патент Японии 2007-158248, поданной 15 июня 2007 года, и ее содержание включено сюда посредством ссылки.
Промышленная применимость
Как описано выше, в системе обогрева транспортного средства согласно изобретению, поскольку даже когда пассажир контактирует с ней в ходе обогрева излучением, не допускается обогрев пассажира в большей степени, чем нужно, при этом система обогрева транспортного средства согласно изобретению может применяться к приборам обогрева излучением, с которыми части человеческого тела должны легко контактировать при использовании, в том числе, например, к настольному обогревателю, вертикальному обогревателю, электрическому ножному обогревателю и т.п.