JP2009120079A - 車両用シート空調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シート位置変動に対応する可動構造部材を無くし、スペースや故障や組み付け性を有利としながら、乗員がシートを移動させてもシート空調性能を一定に保つことができる車両用シート空調装置を提供すること。
【解決手段】車載の空調ユニット６から乗員が着座するシート１，２のシート面に空調風を送るシート送風ファン３，４，５に空調風を送り込む送風ダクト７を備えた車両用シート空調装置である。車体フロア１２のシート下部位置に配置した送風ダクト７の吹き出し口７ａと、シートクッション１の下面位置に配置したシート送風ファン３，４，５の吸い込み口３ａ，４ａ，５ａは、離間して配置した。送風ダクト７の吹き出し口７ａから空調風をシートクッション１の下面に向かって吹き出したとき、シートクッション１の位置調整範囲内での位置移動があっても、シート送風ファン３，４，５の吸い込み口３ａ，４ａ，５ａにより空調風の主流受けを許容する設定とした。
【選択図】図１

Description

本発明は、車載の空調ユニットからシート送風ファンに空調風を送り込む送風ダクトを備えた車両用シート空調装置に関する。

従来、シート表面から空調風を吹き出すように構成された車両用シート空調装置としては、空調ユニットからの空調風をシートの真下まで送り込む送風ダクトを設け、この送風ダクトの吹き出し口とシートクッションに設けられたシート送風ファンの吸い込み口を、車両前後方向にスライドできるようにフレキシブルダクトにより接続したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、シート表面から空調風を吹き出すように構成された車両用シート空調装置としては、空調ユニットからの空調風を車室内に送り込む吹き出しグリルをインストルメントパネルに設け、この吹き出しグリルとシートクッションに設けられたシート送風ファンの間を接続せずに車室内空間に開放した空調風をシート送風ファンの吸込み口から吸い込むものが知られている（例えば、特許文献２参照）。
特開２００１−３０７３１号公報 特開２００５−３５４７７号公報

しかしながら、特開２００１−３０７３１号公報に記載された車両用シート空調装置にあっては、シートの位置変動に対応するスライド式のフレキシブルダクト等の可動構造部材をシートクッション下に設定する必要がある。このため、シートクッションの下に広いスペースが必要になると共に、シートの移動時に可動部品が故障原因となる場合がある。さらに、車体に設けられた送風ダクトの吹き出し口と、シートクッションに設けられたシート送風ファンの吸い込み口を、フレキシブルダクトにて連結する必要があり、シートの車体への組み付け性が低下する、という問題があった。

また、特開２００５−３５４７７号公報に記載された車両用シート空調装置にあっては、空調ユニットによって温度調整された冷風あるいは温風は、吹き出しグリルから車室内に拡散してしまう。このため、シートクッションに備えられたシート送風ファンから吸い込まれる空気は、空調ユニットによって温度調整された温度よりも車室温度に近い温度となり、それがシートから乗員に吹き出すことになる。すなわち、温度調整された冷風あるいは温風を応答良く体感するという本来のシート空調性能を確保することができない、という問題があった。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、シート位置変動に対応する可動構造部材を無くし、スペースや故障や組み付け性を有利としながら、乗員がシートを移動させてもシート空調性能を一定に保つことができる車両用シート空調装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明では、乗員が着座するシートのシート面に空調風を送るためのシート送風ファンと、車載の空調ユニットから前記シート送風ファンに空調風を送り込む送風ダクトを備えた車両用シート空調装置において、下記の配置・設定による構成を採用した。
前記送風ダクトの吹き出し口は、車体フロアのシート下部位置に配置する。
前記シート送風ファンの吸い込み口は、前記シートのシートクッションの下面位置に配置する。
前記送風ダクトの吹き出し口と前記シート送風ファンの吸い込み口は、離間して配置される。
前記シート送風ファンの吸い込み口は、前記送風ダクトの吹き出し口から空調風を前記シートクッションの下面に向かって吹き出したとき、前記シートクッションの位置調整範囲内での位置移動があっても空調風の主流受けを許容する設定とする。

よって、本発明の車両用シート空調装置にあっては、送風ダクトの吹き出し口とシート送風ファンの吸い込み口は、接続することなく離間して配置したため、シート位置変動に対応するスライド式のフレキシブルダクト等の可動構造部材が無くなる。このため、シートクッションの下に広いスペースが不要となると共に、シート移動時の可動部品が減少し故障が軽減できる。さらに、送風ダクトの吹き出し口とシート送風ファンの吸い込み口をフレキシブルダクト等にて連結する必要がなく、シートの車体フロアへの組み付け性が向上する。
一方、送風ダクトの吹き出し口とシート送風ファンの吸い込み口を離間して配置しているため、乗員がシートを前後上下に移動させると、車体フロアに固定された送風ダクトの吹き出し口と、シート送風ファンの吸い込み口の位置関係にズレが生じ、シート空調性能を一定に保つことができない。これに対し、送風ダクトの吹き出し口から空調風をシートクッションの下面に向かって吹き出したとき、シートクッションの位置調整範囲内での位置移動があっても、シート送風ファンの吸い込み口により空調風の主流受けを許容する設定としているため、乗員がシートを前後上下に移動させてもシート空調性能を一定に保つことができる。
この結果、シート位置変動に対応する可動構造部材を無くし、スペースや故障や組み付け性を有利としながら、乗員がシートを移動させてもシート空調性能を一定に保つことができる。

以下、本発明の車両用シート空調装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１〜実施例３に基づいて説明する。

まず、構成を説明する。
図１は実施例１の車両用シート空調装置Ａ１を示す全体システム図である。

実施例１の車両用シート空調装置Ａ１は、図１に示すように、シートクッション１と、シートバック２と、シート送風ファン３，４，５と、空調ユニット６と、送風ダクト７と、ファンケーシング８と、ファン出口ダクト９と、シートクッション用ダクト１０と、シートバック用ダクト１１と、車体フロア１２と、車室内空間１３と、ファンコントローラ１４（ファン制御手段）と、シートスライド位置センサ１５（シートスライド位置検出手段）と、を備えている。

車両用シート空調装置Ａ１は、乗員が着座するシートクッション１とシートバック２により構成されるシート（以下、全体をあらわすとき「シート１，２」という。）のシート面に空調風を送るためのシート送風ファン３，４，５と、車載の空調ユニット６から前記シート送風ファン３，４，５に空調風を送り込む送風ダクト７を備えている。

前記シート送風ファン３，４，５は、ファンケーシング８に設定され、該ファンケーシング８の連通路に連結されたファン出口ダクト９からシートクッション用ダクト１０とシートバック用ダクト１１が分岐され、これらのダクト９，１０，１１を介してシート面に空調風が送られる。前記シートクッション用ダクト１０には、シートクッション１のシート面側に多数の空調風吹き出し口を有する。前記シートバック用ダクト１１には、シートバック２のシート面側に多数の空調風吹き出し口を有する。

前記空調ユニット６は、ユニットケース内に、図外のブロワファンやエバポレータやヒータコアや各種のドア等を有するユニットである。そして、コントロールパネルに対する温度設定操作や吹き出しモードの選択操作に応じ、冷風と温風の混合による温調風を作りだし、この温調風をインストルメントパネルに設けられたグリルから車室内に向かって吹き出す。同時に、実施例１の場合、送風ダクト７を介して温調風をシートクッション１のシート面側に吹き出す。なお、空調ユニット６の作動時、シートクッション１のシート面側に温調風を吹き出すか、温調風の吹き出しを停止するかは、シート１，２に着座している乗員のスイッチ操作等により選択可能としても良い。

前記送風ダクト７は、その吹き出し口７ａを、車体フロア１２のシート下部位置に配置している。また、前記シート送風ファン３，４，５の吸い込み口３ａ，４ａ，５ａは、シートクッション１の下面位置に配置している。そして、前記送風ダクト７の吹き出し口７ａと前記シート送風ファン３，４，５の吸い込み口３ａ，４ａ，５ａは、図１に示すように、接続することなく離間して配置している。つまり、送風ダクト７の吹き出し口７ａとシート送風ファン３，４，５の吸い込み口３ａ，４ａ，５ａを、車室内空間１３に開放している。

前記シート送風ファン３，４，５の吸い込み口３ａ，４ａ，５ａは、前記送風ダクト７の吹き出し口７ａから空調風を前記シートクッション１の下面に向かって吹き出したとき、前記シートクッション１の位置調整範囲内での位置移動があっても空調風の主流受けを許容する設定とされる。実施例１では、図１に示すように、３個のシート送風ファン３，４，５のうち、前記送風ダクト７からの空調風を最も強く受ける主吸い込みファンを選定することにより、前記シートクッション１の位置調整範囲内での位置移動があっても空調風の主流を受ける設定としている。

前記ファンコントローラ１４は、３個のシート送風ファン３，４，５のうち、シートクッション１の位置に応じて送風ダクト７からの空調風を最も強く受ける主吸い込みファンを選定し、選定した主吸い込みファンのファン回転数と、それ以外のシート送風ファンとで回転数に差を持たせる制御を行う。

実施例１では、送風ダクト７の吹き出し口７ａを、車体フロア１２のシート下部位置から真上方向に空調風を吹き出す配置としている。このため、シートリフタ位置変動によって送風ダクト７から送られる空調風を受けるシート送風ファン３，４，５の位置に変動は生じない。したがって、シートバック１の車体フロア１２に対する車両前後方向の位置を検出するシートスライド位置センサ１５のみを設けている。

前記シートスライド位置センサ１５からのシートスライド位置情報を入力するファンコントローラ１４は、吹き出し風受け位置計算部１４ａと主吸い込みファン選定部１４ｂとファン回転数制御部１４ｃを有する。前記吹き出し風受け位置計算部１４ａは、シートスライド位置センサ１５により検出されたシートスライド位置に基づき、吹き出し風の受け位置を計算する。前記主吸い込みファン選定部１４ｂは、計算された吹き出し風受け位置により主吸い込みファンを選定する。前記ファン回転数制御部１４ｃは、選定された主吸い込みファンを、シート空調での必要風量を得る回転数で稼働させ、該主吸い込みファン以外のシート送風ファンを、主吸い込みファンからの風圧を連通路付近にて打ち消す程度の風圧を発生させる回転数で稼働させる制御指令を各シート送風ファン３，４，５のファンモータに対し出力する。

図２は実施例１の車両用シート空調装置Ａ１の３個のシート送風ファン周辺構造と空気の流れを示す概略図である。

前記３個のシート送風ファン３，４，５は、ファンケーシング８を隔壁１６，１７によって仕切ることでシート送風ファン３，４，５毎のファン室１８，１９，２０を構成している。そして、前記各ファン室１８，１９，２０は、シートクッション用ダクト１０及びシートバック用ダクト１１につながる１つの通風路２１によって連結されている。

前記前記各ファン室１８，１９，２０と通風路２１とは、連通路２２，２３，２４により連通されている。

次に、作用を説明する。
実施例１の車両用シート空調装置Ａ１における作用を、「シート空調作用」、「空調風の車室内空間開放作用」、「安定したシート空調性能確保作用」、「ファン回転数制御作用」に分けて説明する。

［シート空調作用］
空調ユニット６から送風ダクト７を経過し、送風ダクト７の吹き出し口７ａからシートクッション１の下方から真上に向けて空調ユニット６にて作り出された空調風が吹き出される。このとき、例えば、図１に示すように、３個のシート送風ファン３，４，５のうち、中央のシート送風ファン４が主吸い込みファンとして選定されていると、必要風量を得る回転数で稼働しているシート送風ファン４の吸い込み口４ａにより、送風ダクト７の吹き出し口７ａからの空調風を吸い込む。そして、シート送風ファン４から吸い込まれた空調風は、ファン室１９と連通路２３と通風路２１とファン出口ダクト９を順に通過し、シートクッション用ダクト１０とシートバック用ダクト１１に分岐する。そして、シートクッション用ダクト１０を通過してシートクッション１のシート表面から乗員に向けて空調風が吹き出されると共に、シートバック用ダクト１１を通過してシートバック２のシート表面から乗員に向けて空調風が吹き出される。

したがって、例えば、冬期に車両に乗り込み空調ユニット６による暖房運転を開始するウォームアップ時には、シート１，２に着座した乗員は、シートクッション１のシート表面から吹き出される温風を太腿部や臀部に受け、シートバック２のシート表面から吹き出される温風を背中に受け、車室内空間１３の全体が空調ユニット６により暖まるまで待つ場合に比べ、応答性の高い良好な暖房フィーリングを体感することができる。

また、例えば、夏期に車両に乗り込み空調ユニット６による冷房運転を開始するクールダウン時には、シート１，２に着座した乗員は、シートクッション１のシート表面から吹き出される冷風を太腿部や臀部に受け、車室内空間１３の全体が空調ユニット６により冷えるまで待つ場合に比べ、シートバック２のシート表面から吹き出される冷風を背中に受け、応答性の高い良好な冷房フィーリングを体感することができる。

［空調風の車室内空間開放作用］
実施例１の車両用シート空調装置Ａ１にあっては、送風ダクト７の吹き出し口７ａとシート送風ファン３，４，５の吸い込み口３ａ，４ａ，５ａは、接続することなく離間して配置している。このため、シート位置変動に対応するように、特開２００１−３０７３１号公報等に記載される従来技術にて採用されていたスライド式のフレキシブルダクト等の可動構造部材を、車両用シート空調装置Ａ１から無くすることができる。

したがって、シートクッション１の下に広いスペースが不要となると共に、シート移動時の可動部品が減少し故障が軽減できる。さらに、送風ダクト７の吹き出し口７ａとシート送風ファン３，４，５の吸い込み口３ａ，４ａ，５ａをフレキシブルダクト等にて連結する必要がなく、シート１，２の車体フロア１２への組み付け性が向上する。

［安定したシート空調性能確保作用］
実施例１の車両用シート空調装置Ａ１は、送風ダクト７の吹き出し口７ａとシート送風ファン３，４，５の吸い込み口３ａ，４ａ，５ａを離間して配置し、車室内空間１３に開放しているため、乗員がシート１，２を前後方向や上下方向に移動させると、車体フロア１２に固定された送風ダクト７の吹き出し口７ａと、シート送風ファン３，４，５の吸い込み口３ａ，４ａ，５ａの位置関係にズレが生じ、シート空調性能を一定に保つことができない。

これに対し、送風ダクト７の吹き出し口７ａから空調風をシートクッション１の下面に向かって吹き出したとき、シートクッション１の位置調整範囲内での位置移動があっても、シート送風ファン３，４，５の吸い込み口３ａ，４ａ，５ａにより空調風の主流受けを許容する設定としている。つまり、シート送風ファン３，４，５の吸い込み口３ａ，４ａ，５ａを、シートクッション１の下面位置の車両前後方向に３個列設する設定としている。

したがって、乗員がシート１，２を前後上下に移動させても、送風ダクト７の吹き出し口７ａからの吹き出し空調風を最も強く受ける主吸い込みファンを、３個のシート送風ファン３，４，５から選定し、当該ファンの回転数を他のファンより高くすることによって空調風が効率的にシート内部に吸い込まれる。この結果、シート１，２を前後上下に移動させても、シート空調性能を一定に保つことができる。

［ファン回転数制御作用］
シート送風ファン３，４，５のファン回転数は、シートスライド位置センサ１５からのシートスライド位置情報を入力するファンコントローラ１４により制御される。すなわち、ファンコントローラ１４の吹き出し風受け位置計算部１４ａにおいて、シートスライド位置センサ１５により検出されたシートスライド位置に基づき、送風ダクト７の吹き出し口７ａからの空調吹き出し風の受け位置が計算される。そして、ファンコントローラ１４の主吸い込みファン選定部１４ｂにおいて、計算された送風ダクト７の吹き出し口７ａからの空調吹き出し風受け位置により、空調風を最も強く受ける主吸い込みファンが選定される。そして、ファンコントローラ１４のファン回転数制御部１４ｃにおいて、選定された主吸い込みファンのファンモータに対し、シート空調での必要風量を得る回転数で稼働させる制御指令を出力する。同時に、主吸い込みファン以外のシート送風ファンのファンモータに対し、主吸い込みファンからの風圧を連通路付近にて打ち消す程度の風圧を発生させる回転数で稼働させる制御指令を出力する。

主吸い込みファン選定部１４ｂでは、３個のシート送風ファン３，４，５のうち、送風ダクト７の吹き出し口７ａの延長上に最も近い位置に吸い込み口を有するファン、すなわち空調ユニット６からの空調風を最も強く受けるシート送風ファンを、主吸い込みファンとして選定する。実施例１の送風ダクト７の吹き出し口７ａは、車体フロア１２の固定位置に、しかも、真上を向いて設定している。このため、送風ダクト７の吹き出し口７ａとシート送風ファン３，４，５の吸い込み口３ａ，４ａ，５ａの位置関係は、シートリフタ位置により変動せず、シートスライド位置のみにより変動する。そこで、シート１，２の車両前後方向の位置変化を、シートスライド位置センサ１５により検出することで、空調風を最も強く受ける主吸い込みファンの選定を行うことができる。

次に、送風ダクト７からの空調風を最も強く受け、最も回転数を高く制御される主吸い込みファンから吸い込まれた空調風を、他のシート送風ファンから外部に漏らすことを防止する作用について説明する。
図２に３個のシート送風ファン３，４，５のうち、シート送風ファン４を主吸い込みファンとした場合の周辺構造と空気の流れを示す。シート送風ファン４以外のシート送風ファン３，５は、通風路２１への入り口付近（連通路２２，２４付近）において中央のシート送風ファン４からの空調風による風圧（図２の斜線矢印）を丁度打ち消す程度の風圧（図２の白抜き矢印）を発生させる回転数（シート送風ファン４より低い回転数）で回転させる。この対向する風圧による打ち消し作用によって、シート送風ファン３，５から通風路２１への空気の移動を防ぐことができ、効率的に中央部のシート送風ファン４からの空調風を、シート内部に運ぶことが可能となる。

このため、例えば、図２に示すように、主吸い込みファンであるシート送風ファン４の吸い込み口４ａからシートに吸い込まれた空調風が、その他のシート送風ファン３，５の吸い込み口３ａ，５ａから逆流して車室内に放出することを防止できる。これは、その他のシート送風ファン３，５にて車室内空間１３から吸引して吐出する風と、シート送風ファン４が吐出する空調風の逆流が、連通路２２，２４付近において釣り合って無風状態となり、シャッターが閉じたと同様の効果を生み出すことによる。

実施例１では、各々のシート送風ファン３，４，５が独立した部屋によるファン室１８，１９，２０で区切られて配置されている。このため、ファン室１８，１９，２０の相互間の空気移動が制限され、温度の異なる空気が混ざり合うことなく、空調ユニット６からの風を最も強く受けるシート送風ファンから吸い込んだ空気を、他のシート送風ファンから外に逆流させることを防止できる。

次に、効果を説明する。
実施例１の車両用シート空調装置Ａ１にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。

(1) 乗員が着座するシート１，２のシート面に空調風を送るためのシート送風ファン３，４，５と、車載の空調ユニット６から前記シート送風ファン３，４，５に空調風を送り込む送風ダクト７を備えた車両用シート空調装置において、前記送風ダクト７の吹き出し口７ａを、車体フロア１２のシート下部位置に配置し、前記シート送風ファン３，４，５の吸い込み口３ａ，４ａ，５ａを、前記シート１，２のシートクッション１の下面位置に配置し、前記送風ダクト７の吹き出し口７ａと前記シート送風ファン３，４，５の吸い込み口３ａ，４ａ，５ａは、離間して配置され、前記シート送風ファン３，４，５の吸い込み口３ａ，４ａ，５ａは、前記送風ダクト７の吹き出し口７ａから空調風を前記シートクッション１の下面に向かって吹き出したとき、前記シートクッション１の位置調整範囲内での位置移動があっても空調風の主流受けを許容する設定としたため、シート位置変動に対応する可動構造部材を無くし、スペースや故障や組み付け性を有利としながら、乗員がシート１，２を移動させてもシート空調性能を一定に保つことができる。

(2) 前記シート送風ファン３，４，５は、前記シートクッション１の下面位置の車両前後方向に並べて３個設け、前記３個のシート送風ファン３，４，５のうち、前記送風ダクト７からの空調風を最も強く受ける主吸い込みファンを選定することにより、前記シートクッション１の位置調整範囲内での位置移動があっても空調風の主流を受ける設定としたため、標準位置からシート位置を前後移動させてのシート位置変動に対する空調風の主流を受けるシート送風ファン選択の精度を向上させることができるし、シート空調性能も向上させることができる。
ちなみに、シート送風ファンの設定数は、２個以上であればよく、その数が増すのに従ってシート位置変動に対する空調風の主流受けるファン選択の精度が向上するし、シート空調性能も向上する。

(3) 前記３個のシート送風ファン３，４，５は、隔壁１６，１７によって仕切ることでシート送風ファン３，４，５毎のファン室１８，１９，２０を構成し、前記各ファン室１８，１９，２０は、シートクッション用ダクト１０及びシートバック用ダクト１１につながる１つの通風路２１によって連結されているため、ファン室１８，１９，２０相互間の空気の移動が制限され、温度の異なる空気が混ざり合うことなく、空調ユニット６からの空調風を最も強く受ける主吸い込みファンから吸い込んだ空気を、他のシート送風ファンから外に逆流させることを防止することができる。

(4) 前記３個のシート送風ファン３，４，５のうち、前記シートクッション１の位置に応じて前記送風ダクト７からの空調風を最も強く受ける主吸い込みファンを選定し、選定した主吸い込みファンのファン回転数と、それ以外のシート送風ファンとで回転数に差を持たせるファンコントローラ１４を設けたため、空調ユニット６からの風を最も強く受けるシート送風ファンの吸い込み口からシート１，２に吸い込まれた空調風が、その他のシート送風ファンの吸い込み口から逆流して車室内空間１３に放出することを防止することができる。

(5) 前記ファンコントローラ１４は、選定された主吸い込みファンを、シート空調での必要風量を得る回転数で稼働させ、該主吸い込みファン以外のシート送風ファンを、主吸い込みファンからの風圧を連通路付近にて打ち消す程度の風圧を発生させる回転数で稼働させるファン回転数制御部１４ｃを有するため、主吸い込みファン以外のシート送風ファンの連通路付近ではシャッターが閉じたと同様の効果を生み出し、シャッターやドア等を用いることなく、主吸い込みファンをシート空調での必要風量を得る回転数に制御することができる。

(6) 前記送風ダクト７の吹き出し口７ａを、車体フロア１２のシート下部位置から真上方向に空調風を吹き出す配置とし、前記シート１，２の車体フロア１２に対する車両前後方向の位置を検出するシートスライド位置センサ１５を設け、前記ファンコントローラ１４は、検出されたシートスライド位置に基づき、吹き出し風の受け位置を計算する吹き出し風受け位置計算部１４ａと、計算された吹き出し風受け位置により主吸い込みファンを選定する主吸い込みファン選定部１４ｂと、を有するため、シート１，２の車体フロア１２に対する車両前後方向の位置の変化をシートスライド位置センサ１５により検出するだけで、空調風を最も強く受ける主吸い込みファンを精度良く選定することができる。

実施例２は、送風ダクトから斜め方向に空調風を吹き出すと共に、各ファン室と通風路の間の連通路の位置に開閉弁を設けた例である。

まず、構成を説明する。
図３は実施例２の車両用シート空調装置Ａ２を示す全体システム図である。図４は実施例２の車両用シート空調装置Ａ２の３個のシート送風ファン周辺構造を示す概略図である。

実施例２の車両用シート空調装置Ａ２は、図３に示すように、シートクッション１と、シートバック２と、シート送風ファン３，４，５と、空調ユニット６と、送風ダクト７と、ファンケーシング８と、ファン出口ダクト９と、シートクッション用ダクト１０と、シートバック用ダクト１１と、車体フロア１２と、車室内空間１３と、ファンコントローラ１４（ファン制御手段）と、シートスライド位置センサ１５（シートスライド位置検出手段）と、シートリフタ位置センサ２５（シートリフタ位置検出手段）と、第１電磁弁２６（開閉弁）と、第２電磁弁２７（開閉弁）と、第３電磁弁２８（開閉弁）と、を備えている。

前記送風ダクト７の吹き出し口７ｂは、図３に示すように、車体フロア１２のシート下部位置から斜め方向に空調風を吹き出す配置としている。これは、例えば、車両レイアウト等の問題により、送風ダクト７をシートクッション１の真下に配置することができず、シートクッション１の下前方から斜め上後方に向けて設定したことによる。

この場合、送風ダクト７の吹き出し口７ｂからの空調風の向きに対してシート送風ファン３，４，５が前後及び上下に移動するため、シート前後位置及びシート上下位置を検出して空調風を最も強く受ける主吸い込みファンを選定する必要がある。したがって、図３に示すように、シート１，２の車体フロア１２に対する車両前後方向の位置を検出するシートスライド位置センサ１５と、シート１，２の車体フロア１２に対する車両上下方向の位置を検出するシートリフタ位置センサ２５を設けている。

前記ファンコントローラ１４は、検出されたシートスライド位置とシートリフタ位置に基づき、吹き出し風の受け位置を計算する吹き出し風受け位置計算部１４ａと、計算された吹き出し風受け位置により主吸い込みファンを選定する主吸い込みファン選定部１４ｂと、を有する。

実施例２の車両用シート空調装置Ａ２は、図４に示すように、各ファン室１８，１９，２０と通風路２１の間の連通路２２，２３，２４の位置に、それぞれ第１電磁弁２６と第２電磁弁２７と第３電磁弁２８を設けている。

この各電磁弁２６，２７，２８の設定に伴い、ファンコントローラ１４は、図３に示すように、選定された主吸い込みファンの電磁弁を開き、該主吸い込みファン以外のシート送風ファンの電磁弁を閉じる弁制御部１４ｄを有する。そして、ファンコントローラ１４は、選定された主吸い込みファンを、シート空調での必要風量を得る回転数で稼働させ、該主吸い込みファン以外のシート送風ファンを停止させるファン回転数制御部１４ｃを有する。なお、他の構成は、実施例１と同様であるので、対応する構成に同一符号を付して説明を省略する。

次に、作用を説明する。
実施例２の車両用シート空調装置Ａ２における「主吸い込みファンの選定作用」、「電磁弁開閉制御及びファン回転数制御作用」を説明する。なお、「シート空調作用」、「空調風の車室内空間開放作用」、「安定したシート空調性能確保作用」については、実施例１と同様の作用を示すので説明を省略する。

［主吸い込みファンの選定作用］
車両レイアウト等の問題より送風ダクト７をシートクッション１の直下に設定できずに、シートクッション１の下前方から斜め上後方に向けて設定した場合の主吸い込みファンの選定について説明する。

この場合、送風ダクト７の吹き出し口７ｂからの空調風の向きに対し、シート送風ファン３，４，５が前後に移動した場合、実施例１と同様に、送風ダクト７からの空調風を最も強く受ける主吸い込みファンが変動する。また、シート送風ファン３，４，５が上下に移動した場合も、送風ダクト７からの空調風を最も強く受ける主吸い込みファンが変動する。したがって、シート前後位置及びシート上下位置を検出して空調風を最も強く受ける主吸い込みファンを選定する必要がある。

これに対し、実施例２では、シートスライド位置センサ１５に、シートリフタ位置センサ２５を加えた設定としている。そして、ファンコントローラ１４の吹き出し風受け位置計算部１４ａにおいて、検出されたシートスライド位置とシートリフタ位置に基づき、吹き出し風の受け位置を計算する。さらに、ファンコントローラ１４の主吸い込みファン選定部１４ｂにおいて、計算された吹き出し風受け位置により主吸い込みファンを選定するようにしている。

したがって、シート１，２が乗員により前後方向及び上下方向に移動調整されたとしても、シートスライド位置センサ１５及びシートリフタ位置センサ２５によってそれぞれシート前後位置及びシート上下位置を検出し、３個のシート送風ファン３，４，５のうち、最も強く風を受ける主吸い込みファンを適切に選定することができる。

［電磁弁開閉制御及びファン回転数制御作用］
実施例２では、シート送風ファン３，４，５の相互間の空気の移動を防ぐ手法として、各ファン室１８，１９，２０と通風路２１の間の連通路２２，２３，２４の位置に、それぞれ第１電磁弁２６と第２電磁弁２７と第３電磁弁２８を設けた手法を採用している。

この各電磁弁２６，２７，２８の設定に伴い、ファンコントローラ１４の弁制御部１４ｄにおいて、選定された主吸い込みファンの電磁弁を開き、該主吸い込みファン以外のシート送風ファンの電磁弁を閉じる制御が行われる。そして、ファンコントローラ１４のファン回転数制御部１４ｃにおいて、選定された主吸い込みファンを、シート空調での必要風量を得る回転数で稼働させ、該主吸い込みファン以外のシート送風ファンを停止させる制御が行われる。

したがって、この実施例２によれば、電磁弁を閉じることによって、空調ユニット６からの風を最も強く受ける主吸い込みファンを、その他のシート送風ファンから完全に遮断できるので、実施例１より一層、主吸い込みファンにより吸い込んだ空気を、他のシート送風ファンから車室内空間１３に漏洩させることを防止することができる。

さらに、３個のシート送風ファン３，４，５のうち、送風ダクト７からの空調風を最も強く受ける主吸い込みファンのみを稼働とし、他のシート送風ファンの回転は停止させるようにしているため、３個のシート送風ファン３，４，５を稼働させる実施例１に比べ、電力消費を節約することができる。

次に、効果を説明する。
実施例２の車両用シート空調装置Ａ２にあっては、実施例１の(1)〜(4)の効果に加え、下記に列挙する効果を得ることができる。

(7) 前記送風ダクト７の吹き出し口７ｂを、車体フロア１２のシート下部位置から斜め方向に空調風を吹き出す配置とし、前記シート１，２の車体フロア１２に対する車両前後方向の位置を検出するシートスライド位置センサ１５と、前記シート１，２の車体フロア１２に対する車両上下方向の位置を検出するシートリフタ位置センサ２５を設け、前記ファンコントローラ１４は、検出されたシートスライド位置とシートリフタ位置に基づき、吹き出し風の受け位置を計算する吹き出し風受け位置計算部１４ａと、計算された吹き出し風受け位置により主吸い込みファンを選定する主吸い込みファン選定部１４ｂと、を有するため、車両レイアウト等の問題より送風ダクト７をシートクッション１の下前方から斜め上後方に向けて設定した場合においても、シートスライド位置とシートリフタ位置に基づき精度良く主吸い込みファンの選定を行うことができる。

(8) 前記各ファン室１８，１９，２０と前記通風路２１の間の連通路２２，２３，２４の位置に第１電磁弁２６と第２電磁弁２７と第３電磁弁２８を設け、前記ファンコントローラ１４は、選定された主吸い込みファンの電磁弁を開き、該主吸い込みファン以外のシート送風ファンの電磁弁を閉じる弁制御部１４ｄと、選定された主吸い込みファンを、シート空調での必要風量を得る回転数で稼働させ、該主吸い込みファン以外のシート送風ファンを停止させるファン回転数制御部１４ｃと、を有するため、空調ユニット６からの風を最も強く受ける主吸い込みファンをその他のシート送風ファンから完全に遮断でき、実施例１より一層、吸い込んだ空気を他のシート送風ファンから車室内空間１３に漏洩させることを防止することができる。

実施例３は、複数個のシート送風ファンを軸流ファンとし、ファン停止中、検出されたファン回転に基づき主吸い込みファンを選定するようにした例である。

まず、構成を説明する。
図５は実施例３の車両用シート空調装置Ａ３を示す全体システム図である。

実施例３の車両用シート空調装置Ａ３は、図５に示すように、シートクッション１と、シートバック２と、シート送風ファン３’，４’，５’と、空調ユニット６と、送風ダクト７と、ファンケーシング８と、ファン出口ダクト９と、シートクッション用ダクト１０と、シートバック用ダクト１１と、車体フロア１２と、車室内空間１３と、ファンコントローラ１４（ファン制御手段）と、ファン回転センサ３５（ファン回転検出手段）と、を備えている。

前記３個のシート送風ファン３’，４’，５’は、プロペラファン等のように、風を受けて回転する軸流ファンである。

前記ファン回転センサ３５は、前記３個のシート送風ファン３’，４’，５’が停止中、空調ユニット６から送風ダクト７を経過して吹き出される空調風によるファン回転を検出する。このファン回転センサ３５としては、タコジェネレータやパルスジェネレータ等の電気的な回転センサが用いられる。

前記ファンコントローラ１４は、前記ファン回転センサ３５により検出されたファン回転に基づき、３個のファンモータのうち、ファン回転数が最も高いシート送風ファンを、主吸い込みファンとして選定する主吸い込みファン選定部１４ｂを有する。また、ファン回転数制御部１４ｃは、選定された主吸い込みファンを、シート空調での必要風量を得る回転数で稼働させる。主吸い込みファン以外のシート送風ファンについては、実施例１のようにドア無し構造の場合には、主吸い込みファンからの風圧を連通路付近にて打ち消す程度の風圧を発生させる回転数で稼働させる。実施例２のように逆流防止弁を設ける場合には、主吸い込みファン以外のシート送風ファンを停止させる。つまり、実施例３のファンコントローラ１４は、実施例１，２における吹き出し風受け位置計算部１４ａを省略している。

なお、他の構成は、実施例１と同様であるので、対応する構成に同一符号を付して説明を省略する。

次に、作用を説明する。
実施例３の車両用シート空調装置Ａ３における「主吸い込みファンの選定作用」を説明する。なお、「シート空調作用」、「空調風の車室内空間開放作用」、「安定したシート空調性能確保作用」や他の作用については、実施例１，２と同様の作用を示すので説明を省略する。

［主吸い込みファンの選定作用］
実施例３では、３個のシート送風ファンとして、プロペラファンのようにシート下側からの風によって容易に回転可能な軸流ファンを選定している。このように、軸流ファンを選定するようにしたため、空調始動時に、ファン回転センサ３５により最も回転数が高いシート送風ファンを認識することによって、３個のシート送風ファンのうち、いずれのファンが空調ユニット６の送風ダクト７からの空調風を最も強く受けるかを判定することができる。この場合は、シート位置を検出する必要がないので、実施例１，２で用いたシートスライド位置センサ１５及びシートリフタ位置センサ２５が不要となる。

次に、効果を説明する。
実施例３の車両用シート空調装置にあっては、実施例１の(2)〜(4)の効果に加え、下記の効果を得ることができる。

(9) 前記３個のシート送風ファン３’，４’，５’は、風を受けて回転する軸流ファンであり、前記３個のシート送風ファン３’，４’，５’の停止中、ファン回転を検出するファン回転センサ３５を設け、前記ファンコントローラ１４は、検出されたファン回転に基づき、主吸い込みファンを選定する主吸い込みファン選定部１４ｂを有するため、機械的なシート位置検出装置を電気的な回転センサに置き換えることができ、構造の簡略化を図ることができる。

以上、本発明の車両用シート空調装置を実施例１〜実施例３に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

実施例１〜３では、車両前後方向に３個のシート送風ファンを配置し、シート送風ファンの吸い込み口により空調風の主流受けを許容する設定とする例を示したが、車両前後方向に２個のシート送風ファン、あるいは、４個以上のシート送風ファンを配置するようにしても良い。さらに、シート送風ファンとしては、１個のシート送風ファンをシートクッションに対しアクチュエータにより車両前後方向へ移動可能に配置し、シート調整操作に合わせて１個のシート送風ファンの車両前後方向位置を移動させ、送風ダクトとの位置関係を変えないような例としても良い。また、送風ダクトの吹き出し口とシートクッションに設定した１個のシート送風ファンの吸い込み口をオーバーラップさせることなく隙間を設定し、かつ、シート送風ファンの吸い込み口の開口形状を、車両前後方向の辺を長辺とする長方形・長円形・楕円形等の開口形状としても良い。

実施例２では、開閉弁として電磁弁を用いる例を示したが、シート側への流れのみを許す逆流防止弁（一方向弁）を設けるようにしても良い。この場合、機械的な弁動作により逆流が防止されるため、電気的な弁制御を要しない。

要するに、車体フロアのシート下部位置に配置した送風ダクトの吹き出し口と、シートのシートクッションの下面位置に配置したシート送風ファンの吸い込み口は、接続することなく車室内空間に開放し、送風ダクトの吹き出し口から空調風をシートクッションの下面に向かって吹き出したとき、シートクッションの位置調整範囲内での位置移動があっても、シート送風ファンの吸い込み口により空調風の主流受けを許容する設定としたものであれば、具体的な構成は実施例１に限られることはない。

実施例１〜３では、自動車のフロントシート（運転席や助手席）に対し本発明の車両用シート空調装置を適用する例を示したが、ワンボックス車等の二列目や三列目のリアシートに対しても適用することができるし、自動車以外の鉄道車両等のシートにも適用することができる。要するに、乗員が着座するシートのシート面に空調風を送るためのシート送風ファンと、車載の空調ユニットからシート送風ファンに空調風を送り込む送風ダクトを備えた車両用シート空調装置であれば適用できる。

実施例１の車両用シート空調装置Ａ１を示す全体システム図である。 実施例１の車両用シート空調装置Ａ１の３個のシート送風ファン周辺構造と空気の流れを示す概略図である。 実施例２の車両用シート空調装置Ａ２を示す全体システム図である。 実施例２の車両用シート空調装置Ａ２の３個のシート送風ファン周辺構造を示す概略図である。 実施例３の車両用シート空調装置Ａ３を示す全体システム図である。

符号の説明

Ａ１，Ａ２，Ａ３ 車両用シート空調装置
１ シートクッション
２ シートバック
３，４，５，３’，４’，５’ シート送風ファン
３ａ，４ａ，５ａ 吸い込み口
６ 空調ユニット
７ 送風ダクト
７ａ，７ｂ 吹き出し口
８ ファンケーシング
９ ファン出口ダクト
１０ シートクッション用ダクト
１１ シートバック用ダクト
１２ 車体フロア
１３ 車室内空間
１４ ファンコントローラ（ファン制御手段）
１４ａ 吹き出し風受け位置計算部
１４ｂ 主吸い込みファン選定部
１４ｃ ファン回転数制御部
１４ｄ 弁制御部
１５ シートスライド位置センサ（シートスライド位置検出手段）
１６，１７ 隔壁
１８，１９，２０ ファン室
２１ 通風路
２２，２３，２４ 連通路
２５ シートリフタ位置センサ（シートリフタ位置検出手段）
２６ 第１電磁弁（開閉弁）
２７ 第２電磁弁（開閉弁）
２８ 第３電磁弁（開閉弁）
３５ ファン回転センサ（ファン回転検出手段）

Claims (9)

1. 乗員が着座するシートのシート面に空調風を送るためのシート送風ファンと、車載の空調ユニットから前記シート送風ファンに空調風を送り込む送風ダクトを備えた車両用シート空調装置において、
   前記送風ダクトの吹き出し口を、車体フロアのシート下部位置に配置し、
   前記シート送風ファンの吸い込み口を、前記シートのシートクッションの下面位置に配置し、
   前記送風ダクトの吹き出し口と前記シート送風ファンの吸い込み口は、離間して配置され、
   前記シート送風ファンの吸い込み口は、前記送風ダクトの吹き出し口から空調風を前記シートクッションの下面に向かって吹き出したとき、前記シートクッションの位置調整範囲内での位置移動があっても空調風の主流受けを許容する設定としたことを特徴とする車両用シート空調装置。
2. 請求項１に記載された車両用シート空調装置において、
   前記シート送風ファンは、前記シートクッションの下面位置の車両前後方向に並べて複数個設け、
   前記複数個のシート送風ファンのうち、前記送風ダクトからの空調風を最も強く受ける主吸い込みファンを選定することにより、前記シートクッションの位置調整範囲内での位置移動があっても空調風の主流を受ける設定としたことを特徴とする車両用シート空調装置。
3. 請求項２に記載された車両用シート空調装置において、
   前記複数個のシート送風ファンは、隔壁によって仕切ることでシート送風ファン毎のファン室を構成し、
   前記各ファン室は、シートクッション用ダクト及びシートバック用ダクトにつながる１つの通風路によって連結されていることを特徴とする車両用シート空調装置。
4. 請求項２または請求項３に記載された車両用シート空調装置において、
   前記複数個のシート送風ファンのうち、前記シートクッションの位置に応じて前記送風ダクトからの空調風を最も強く受ける主吸い込みファンを選定し、選定した主吸い込みファンのファン回転数と、それ以外のシート送風ファンとで回転数に差を持たせるファン制御手段を設けたことを特徴とする車両用シート空調装置。
5. 請求項４に記載された車両用シート空調装置において、
   前記ファン制御手段は、選定された主吸い込みファンを、シート空調での必要風量を得る回転数で稼働させ、該主吸い込みファン以外のシート送風ファンを、主吸い込みファンからの風圧を連通路付近にて打ち消す程度の風圧を発生させる回転数で稼働させるファン回転数制御部を有することを特徴とする車両用シート空調装置。
6. 請求項４または請求項５に記載された車両用シート空調装置において、
   前記送風ダクトの吹き出し口を、車体フロアのシート下部位置から真上方向に空調風を吹き出す配置とし、
   前記シートの車体フロアに対する車両前後方向の位置を検出するシートスライド位置検出手段を設け、
   前記ファン制御手段は、検出されたシートスライド位置に基づき、吹き出し風の受け位置を計算する吹き出し風受け位置計算部と、計算された吹き出し風受け位置により主吸い込みファンを選定する主吸い込みファン選定部と、を有することを特徴とする車両用シート空調装置。
7. 請求項４に記載された車両用シート空調装置において、
   前記送風ダクトの吹き出し口を、車体フロアのシート下部位置から斜め方向に空調風を吹き出す配置とし、
   前記シートの車体フロアに対する車両前後方向の位置を検出するシートスライド位置検出手段と、前記シートの車体フロアに対する車両上下方向の位置を検出するシートリフタ位置検出手段を設け、
   前記ファン制御手段は、検出されたシートスライド位置とシートリフタ位置に基づき、吹き出し風の受け位置を計算する吹き出し風受け位置計算部と、計算された吹き出し風受け位置により主吸い込みファンを選定する主吸い込みファン選定部と、を有することを特徴とする車両用シート空調装置。
8. 請求項７に記載された車両用シート空調装置において、
   前記各ファン室と前記通風路の間の連通路の位置に開閉弁を設け、
   前記ファン制御手段は、選定された主吸い込みファンの開閉弁を開き、該主吸い込みファン以外のシート送風ファンの開閉弁を閉じる弁制御部と、選定された主吸い込みファンを、シート空調での必要風量を得る回転数で稼働させ、該主吸い込みファン以外のシート送風ファンを停止させるファン回転数制御部と、を有することを特徴とする車両用シート空調装置。
9. 請求項２乃至請求項４の何れか１項に記載された車両用シート空調装置において、
   前記複数個のシート送風ファンは、風を受けて回転する軸流ファンであり、
   前記複数個のシート送風ファンの停止中、ファン回転を検出するファン回転検出手段を設け、
   前記ファン制御手段は、検出されたファン回転に基づき、主吸い込みファンを選定する主吸い込みファン選定部を有することを特徴とする車両用シート空調装置。

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