JP2019162928A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】着座した乗員によって吹出口が塞がれたり、シートへの乗り降りの邪魔になったりせず、且つ空調風を大腿部に沿って流れるように吹き出すことができる車両用空調装置を提供する。【解決手段】車両用空調装置２０は、上に向けて幅方向内側に湾曲する側面１１ｂを有するシートクッション１１を備えた車両用シート１０と、空気の温度を調節し、温度調節された空気を送風する空調ユニット２１と、シートクッション１１の側面１１ｂに沿う位置に上向きに開口するように設けられ、空調ユニット２１により送風された空気を吹き出すクッション側部吹出口２４Ｓと、を備える。クッション側部吹出口２４Ｓは、着座者Ｐによって塞がれることも、乗り降りの邪魔になることもない。吹き出された空気は、コアンダ効果によってシートクッション１１の側面１１ｂに沿ってシート内側に向きを変え、着座者Ｐの大腿部Ｐ２に沿って流れる。【選択図】図４

Description

本開示は、車両用空調装置に関する。

空調装置を備えた乗り物シートとして、シートクッションの着座面やその両側のサポート面、シートバックの背凭れ面、その両側のサポート面を、内側からエアによって冷却又は温める空調装置を備えるものが公知である（特許文献１）。このシートでは、シートクッションの両側に設けられたサポートにアームレストが一体に設けられており、アームレストとサポートとの間にエアの吹出口が形成されている。

また、車両用シート空調装置として、空気を送風する送風機と、送風機が送風する空気を車両用シートに着座した乗員に向けて吹き出すように開口している空気吹出部と、空気吹出部に設けられ、空気吹出部が吹き出す空気の吹出方向を変更する吹出方向変更手段と、吹出方向変更手段に吹出方向を変更させる制御手段とを備えたものが公知である（特許文献１）。この空調装置では、空気吹出部が、車両幅方向におけるシートクッションに隣接するようにしてシートクッションの外側（図４）や、シートクッション上の左右の周縁部（図６）に配置されている。

同様にシートクッションの上面の左右の周縁部に吹出口が設けられた車両空調装置として、左右の吹出口から吹き出された空調風が各吹出口に設けられたルーバにより乗員の中心に向かって斜め上方へと吹き出され、空調風が乗員の下半身を包み込むように大腿部に沿って流れるようにしたものが公知である（特許文献３）。

特開２０１７−０６５６０１号公報 特開２０１５−０８３４０７号公報 特開２０１７−１７８２７５号公報

特許文献３記載の発明のように、吹出口が空調風を大腿部に沿って流れるように吹き出すことにより、身体のシートに接触していない部分を温めたり冷したりすることができる。しかしながら、吹出口がシートクッションの上面に設けられると、着座した乗員によって吹出口が塞がれることがある。特許文献２の図４のようにシートクッションの外側に吹出口を設けることにより、乗員によって吹出口が塞がれることはなくなるが、空調風を大腿部に沿って流れるように吹き出すためには、ルーバのような吹出方向変更手段を吹出口に設ける必要がなる。また、吹出方向変更手段を吹出口に設けるとしても、空調風を大腿部に沿って流れるように吹き出すためには、吹出口をシートクッションの座面の側縁部と同等の高さに設ける必要があり、シートへの乗り降りの邪魔になることがある。特許文献１記載の発明のようにアームレストの近傍に吹出口を形成する場合も同様にアームレストが乗り降りの邪魔になる。

本発明は、このような背景に鑑み、着座した乗員によって吹出口が塞がれたり、車両用シートへの乗り降りの邪魔になったりせず、且つ空調風を大腿部に沿って流れるように吹き出すことができる車両用空調装置を提供することを課題とする。

このような課題を解決するために、本発明のある実施形態に係る車両用空調装置（２０）は、上に向けて幅方向内側に湾曲する側面（１１ｂ）を有するシートクッション（１１）を備えた車両用シート（１０）と、
空気の温度を調節し、温度調節された空気を送風する空調ユニット（２１）と、
前記シートクッションの前記側面に沿う位置に上向きに開口するように設けられ、前記空調ユニットにより送風された空気を吹き出す吹出口（２４Ｓ）と、を備えることを特徴とする。

この構成によれば、吹出口がシートクッションの側面に沿う位置に設けられるため、吹出口が着座した乗員によって塞がれることがなく、車両用シートへの乗り降りの邪魔になることもない。一方、吹出口が上向きに開口するように設けられ、シートクッションの側面が上に向けて幅方向内側に湾曲しているため、吹出口から上に吹き出された空気は、コアンダ効果によってシートクッションの側面に沿ってシート内側に向きを変える。従って、吹出口から吹き出された空気がシートクッションに着座した乗員の大腿部に沿って流れる。

また、上記構成において、前記吹出口（２４Ｓ）が前後方向に延在するスリット状に形成されているとよい。

この構成によれば、吹出口から吹き出された空気をシートクッションに着座した乗員の大腿部の前後方向の全体に沿って流すことができる。

また、上記構成において、前記シートクッション（１１）の左右の前記側面（１１ｂ）に沿って左右の前記吹出口（２４Ｓ）が設けられているとよい。

この構成によれば、左右の吹出口から吹き出された空気をシートクッションに着座した乗員の左右の大腿部に沿って流すことができる。左右の大腿部に沿って流れた空気は、車両用シートの幅方向の中央付近で合流することで上方に向きを変えて流れるため、乗員の上体に沿って流れることになる。

また、上記構成において、前記吹出口（２４Ｓ）から温風を吹き出すとよい。

この構成によれば、シートクッションに着座した乗員の大腿部を効果的に温めることができる。

また、上記構成において、前記空調ユニット（２１）が前記車両用シート（１０）に一体に設けられているとよい。

この構成によれば、車体と車両用シートとを連結するように空調ダクトを設ける必要がないため、車両用空調装置のダクトを簡素にすることができる。

また、上記構成において、前記吹出口（２４Ｓ）の下方に上下方向に延在する整流板（２６、２７）を更に備えるとよい。

この構成によれば、空調風を左右や前後に乱れることなく上向きに吹き出すことができる。

このように本発明によれば、着座した乗員によって吹出口が塞がれたり、車両用シートへの乗り降りの邪魔になったりせず、且つ空調風を大腿部に沿って流れるように吹き出すことができる車両用空調装置を提供することができる。

実施形態に係る車両用空調装置が装備された自動車の要部縦断面図 図１に示される車両用シートの斜視図 図２中のIII−III断面図 実施形態に係る車両用空調装置による空気の流れの説明図

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。

図１は実施形態に係る車両用空調装置２０が装備された自動車１の要部縦断面図である。図１に示すように、自動車１は、車体２によって前部に形成されたエンジンルーム３と、車体２によってエンジンルーム３の後方に形成された車室４とを備えている。エンジンルーム３には、エンジンが搭載されてもよく、エンジンが搭載されなくてもよい。例えば、自動車１が電気自動車である場合には、エンジンルーム３には、パワーコントロールユニットや熱交換器等が搭載され、エンジンをなすモータが搭載されないこともある。

車体２の上部前面にはウィンドシールドガラス５が設けられている。車室４の前部には、ウィンドシールドガラス５の下端から後方に突出するダッシュボード６が設けられている。ダッシュボード６の後方には、車体２のフロア７にスライド機構８を介して前後方向にスライド可能に取り付けられた左右の車両用シート１０が配置されている。スライド機構８は、前後方向に延在してフロア７に固定される左右のロアレール８ａと、対応するロアレール８ａに対して摺動可能に結合する左右のアッパレール８ｂとを備えている。左右の車両用シート１０は自動車１の運転席及び助手席をなす。ダッシュボード６はフロア７に対して後方にオーバーハングしている。ダッシュボード６の下方に空間が形成されることにより、車両用シート１０に着座した乗員（以下、着座者Ｐという）は脚を伸ばすことができる。

図示例では、自動車１の車室４に左右の車両用シート１０のみが設けられているが、左右の車両用シート１０が前部シートをなし、前部シートの後方に２列目や３列目の後部シートが設けられてもよい。

図２は、図１に示される車両用シート１０の斜視図である。図１及び図２に示すように、車両用シート１０は、スライド機構８のアッパレール８ｂに固定されたシートクッション１１と、リクライニング機構によって傾倒可能にシートクッション１１の後部に取り付けられたシートバック１２とを備えている。シートバック１２の上端部には、着座者Ｐの頭部に対応する高さに配置されたヘッドレスト１３が一体に設けられている。

これらのシートクッション１１、シートバック１２及びヘッドレスト１３は、図示しなり金属製のフレームと、フレームに被せられたクッション材１４（図３）と、クッション材１４に被せられた表皮１５（図３）とにより構成されている。シートクッション１１は、左右方向の中央に位置するクッション主部１６と、クッション主部１６の側方に一体に設けられた左右のクッションサポート部１７とを有している。また、シートバック１２は、左右方向の中央に位置するバック主部１８と、バック主部１８の側方に一体に設けられた左右のバックサポート部１９とを有している。

自動車１には、車室４の空調を行う車両用空調装置２０が設けられている。車両用空調装置２０は、シートクッション１１の下部に一体に設けられた空調ユニット２１を備えている。空調ユニット２１は、空気の温度を調節し、温度調節された空気を、車両用シート１０に一体に形成された空気の流通路２２に送風する。流通路２２は車両用シート１０のシートバック１２やシートクッション１１に設けられた空調ダクト２３によって形成される。

空調ユニット２１は、車室４の暖房、換気及び空調等を行う公知のＨＶＡＣシステム（暖房換気空調システム；Heating ventilation air conditioning system）であってもよい。本実施形態では、空調ユニット２１が暖房機能及び冷房機能を備えている。

流通路２２に送風された空気は、シートバック１２の背凭れ面１２ａやシートクッション１１の座面１１ａに形成された複数の小孔からなるシート吹出口（図示省略）から着座者Ｐに向けて吹き付けられる。即ち、車両用空調装置２０は、車両用シート１０に形成されたシート吹出口から空調風を着座者Ｐに直接吹き付けることで、着座者Ｐのシート接触面を直接冷却又は温める、或いは換気するシートエアコン機能を提供する。

また、流通路２２に送風された空気は、シートクッション１１の周囲に形成されたクッション吹出口２４（２４Ｌ、２４Ｕ）やシートバック１２の周囲に形成されたバック吹出口２５（２５Ｆ、２５Ｓ）から着座者Ｐに向けて吹き付けられる。即ち、車両用空調装置２０は、車両用シート１０に形成されたこれらの吹出口（２４、２５）から空調風を着座者Ｐに直接吹き付けることで、着座者Ｐに対する局所的な冷暖房機能を提供する。

クッション吹出口２４は、シートクッション１１の下部前縁に形成されたクッション前部吹出口２４Ｆと、シートクッション１１の側方に形成された左右のクッション側部吹出口２４Ｓとを含んでいる。クッション前部吹出口２４Ｆは、前方に向けて開口している。クッション側部吹出口２４Ｓは、上方に向けて開口している。

バック吹出口２５は、シートクッション１１とシートバック１２との間に設けられたバック下部吹出口２５Ｌと、シートバック１２とヘッドレスト１３との間に形成されたバック上部吹出口２５Ｕとを含んでいる。バック下部吹出口２５Ｌは、前方斜め上に向けて開口している。バック上部吹出口２５Ｕは、前方に向けて開口している。

空調ユニット２１や流通路２２には図示しない流路切替ダンパーが設けられており、空調ユニット２１の制御装置が流路切替ダンパーを制御することにより、温度調節された空気が送られる吹出口が切り替えられる。例えば、空調ユニット２１の制御装置は、冷房時に、シートクッション１１の座面１１ａ、シートバック１２の背凭れ面１２ａ及びバック吹出口２５（２５Ｌ、２５Ｕ）に空調風を送るように流路切替ダンパーを制御する。また、空調ユニット２１の制御装置は、暖房時に、シートクッション１１の座面１１ａ、シートバック１２の背凭れ面１２ａ、バック下部吹出口２５Ｌ、クッション吹出口２４（２４Ｆ、及びクッション側部吹出口２４Ｓ）に空調風を送るように流路切替ダンパーを制御する。

空調ユニット２１の制御装置は、例えば、冷房時に、クッション吹出口２４（２４Ｆ、２４Ｓ）が空調風のために車室４内の空気を吸込む吸込口となるように流路切替ダンパーを制御する。また、空調ユニット２１の制御装置は、暖房時に、バック上部吹出口２５Ｕが吸込口となるように流路切替ダンパーを制御する。

バック下部吹出口２５Ｌから吹き出される空調風（冷風又は温風）は、着座者Ｐの臀部や腰部を冷却する或いは温める。バック上部吹出口２５Ｕから吹き出される空調風（冷風）は、着座者Ｐの頚部を冷却し、着座者Ｐの上体Ｐ１の前方を重力で下方へ流れ、着座者Ｐの上体Ｐ１や大腿部Ｐ２を冷却する。クッション前部吹出口２４Ｆから吹き出される空調風（温風）は、着座者Ｐの下腿部（足元）を温める。クッション側部吹出口２４Ｓから吹き出される空調風（温風）は、着座者Ｐの大腿部Ｐ２を温める。以下、クッション側部吹出口２４Ｓの構成とそれによる作用効果について説明する。

図３は、図２中のIII−III断面図である。図３に示されるように、シートクッション１１の座面１１ａは、クッション主部１６において左右方向について概ね水平に延在しており、クッションサポート部１７においてシート外側に向けて上向きに傾斜するサポート面を形成している。クッションサポート部１７は、シート外側ほど厚くなっており、シート外側の縁部（側縁）にて最も厚くなっている。シートクッション１１の左右の側面１１ｂは、下部にて概ね鉛直に延在し、上部にて上方に向けて幅方向内側に湾曲している。

クッション側部吹出口２４Ｓは、シートクッション１１の左右の側面１１ｂに沿って、即ち上端部以外の位置（言い換えれば、シートクッション１１の側面１１ｂの高さ方向に中間部よりも低い位置）に設けられている。従って、シートクッション１１の側面１１ｂにおけるクッション側部吹出口２４Ｓよりも上の部分は、上方に向けて幅方向内側に湾曲している。

左右のクッション側部吹出口２４Ｓは、空調ダクト２３の外側に向けて下り勾配の上面に形成される一方、空調ダクト２３が流通路２２の下流部を上方に向けて形成していることによって上向きに開口している（空調風を上向きに吹き出すように開口している）。クッション側部吹出口２４Ｓは、シートクッション１１の側面１１ｂに沿って前後方向に延在するスリット状に形成されている。

空調ダクト２３の下流部には、上下方向及び前後方向に延在してクッション側部吹出口２４Ｓを形成する流通路２２の下流部を左右方向に分割する第１整流板２６と、上下方向及び左右方向に延在して流通路２２の下流部を前後方向に分割する複数の第２整流板２７とが一体に設けられている。これにより、水平方向から上向きに進路を変えた空調風が左右や前後に乱れることなく上向きに吹き出される。

このようにシートクッション１１の側面１１ｂが上に向けて幅方向内側に湾曲し、クッション側部吹出口２４Ｓがシートクッション１１の側面１１ｂに沿う位置に上向きに開口するように設けられていることにより、クッション側部吹出口２４Ｓから吹き出される空調風（温風）は、図４に矢印で示されるように流れる。即ち、左右のクッション側部吹出口２４Ｓから上に吹き出された空調風は、シートクッション１１の対応する側面１１ｂが上に向けて幅方向内側に湾曲していることから、コアンダ効果によってシートクッション１１の側面１１ｂに沿ってシート内側に向きを変える。シートクッション１１の座面１１ａ上には、着座者Ｐの左右の大腿部Ｐ２が乗っている。シートクッション１１の側面１１ｂに沿ってシート内側に向きを変えた空調風は、着座者Ｐの大腿部Ｐ２に沿って流れることで、着座者Ｐの大腿部Ｐ２の上部（シートクッション１１に接触していない部分）を温める。着座者Ｐの左右方向の中心付近で合流することによって上向きに向きを変え、着座者Ｐの上体Ｐ１に沿って上方に向けて流れる。

なお、クッション側部吹出口２４Ｓが前後方向に延在するスリット状に形成されているため、クッション側部吹出口２４Ｓから吹き出された空気が着座者Ｐの大腿部Ｐ２の前後方向の全体に沿って流れ、着座者Ｐの大腿部Ｐ２が効果的に温められる。

シートクッション１１の左右の側面１１ｂに沿って左右のクッション側部吹出口２４Ｓが設けられているため、左右の大腿部Ｐ２に沿って流れた空気は、車両用シート１０の幅方向の中央付近で合流することによって上向きに向きを変え、着座者Ｐの上体Ｐ１に沿って上方に向けて流れる。これにより、着座者Ｐの上体Ｐ１も空調風によって温められる。

このように、空調ユニット２１がクッション側部吹出口２４Ｓから温風を吹き出すことにより、着座者Ｐの大腿部Ｐ２を効果的に温めることができる。

そして、クッション側部吹出口２４Ｓがシートクッション１１の側面１１ｂに沿う位置に設けられるため、クッション側部吹出口２４Ｓが着座者Ｐによって塞がれることがなく、車両用シート１０への乗り降りの邪魔になることもない。

本実施形態では、空調ユニット２１が前記車両用シート１０に一体に設けられているため、車体２と車両用シート１０とを連結するように空調ダクト２３を設ける必要がなく、車両用空調装置２０のダクトの構成が簡素になる。

以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。例えば、上記実施形態では、本発明に係る車両用空調装置２０が自動車１の前部シートに適用されているが、車両用空調装置２０が後部シートに適用されてもよい。また、上記実施形態では、空調ユニット２１が冷房機能と暖房機能とを有しているが、どちらか一方の機能のみを有していてもよい。この他、各部材や部位の具体的構成や配置、数量、素材など、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば適宜変更可能である。一方、上記実施形態に示した各構成要素は必ずしも全てが必須ではなく、適宜選択することができる。

１ 自動車
２ 車体
４ 車室
８ スライド機構
１０ 車両用シート
１１ シートクッション
１１ａ 座面
１１ｂ 側面
１２ シートバック
２０ 車両用空調装置
２１ 空調ユニット
２４ クッション吹出口
２４Ｆ クッション前部吹出口
２４Ｓ クッション側部吹出口
２６ 第１整流板
２７ 第２整流板
Ｐ 着座者
Ｐ１ 上体
Ｐ２ 大腿部

Claims (6)

1. 上に向けて幅方向内側に湾曲する側面を有するシートクッションを備えた車両用シートと、
   空気の温度を調節し、温度調節された空気を送風する空調ユニットと、
   前記シートクッションの前記側面に沿う位置に上向きに開口するように設けられ、前記空調ユニットにより送風された空気を吹き出す吹出口と、を備えることを特徴とする車両用空調装置。
2. 前記吹出口が前後方向に延在するスリット状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
3. 前記シートクッションの左右の前記側面に沿って左右の前記吹出口が設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両用空調装置。
4. 前記吹出口から温風を吹き出すことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の車両用空調装置。
5. 前記空調ユニットが前記車両用シートに一体に設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の車両用空調装置。
6. 前記吹出口の下方に上下方向に延在する整流板を更に備えることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の車両用空調装置。

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