JP2006341840A - Seat air conditioning unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、シート表面から温風または冷風を出すシート空調ユニットに関する。 The present invention relates to a seat air conditioning unit that emits hot air or cold air from a seat surface.
従来、車両用のシート空調装置において、ペルチェ素子を用いたシート空調専用の熱交換器を備え、これにより昇温または降温させた空気をシート表面より吹き出して乗員の着座フィーリングを向上させるものがある(特許文献1参照)。このものは、具体的には、ペルチェ素子の一方の吸熱面側に第1熱交換器、他方の放熱面側に第2熱交換器を備え、送風機から送風された空気のうち、第1熱交換器で熱交換された空気をシート表面より吹き出し、第2熱交換器で熱交換された空気をシート外へ排出するようにしてシート空調を行うものである。また、このものは、乗員とシートとの間の湿度が所定値以上になると、ミックスドアを開として第2熱交換器で熱交換された空気と第1熱交換器で熱交換された空気とを混合させ、混合された空気をシート表面に吹き出して乗員の蒸れ感を無くすようにもなっている。 Conventionally, in a seat air conditioner for a vehicle, a heat exchanger dedicated to seat air conditioning using a Peltier element is provided to improve the seating feeling of the occupant by blowing out the air heated or lowered from the surface of the seat. Yes (see Patent Document 1). Specifically, this includes a first heat exchanger on one heat absorbing surface side of the Peltier element and a second heat exchanger on the other heat radiating surface side, and the first heat out of the air blown from the blower. The air conditioning is performed by blowing out air exchanged by the exchanger from the seat surface and discharging the air exchanged heat by the second heat exchanger out of the seat. In addition, when the humidity between the occupant and the seat exceeds a predetermined value, the air that has been heat-exchanged by the second heat exchanger with the mix door opened and the air that has been heat-exchanged by the first heat exchanger The mixed air is blown out to the seat surface to eliminate the stuffiness of the occupant.
また、上記したようなシート空調専用の熱交換器による温度調節を行わず、車室内空気をそのままシート表面へ吹き出す方式のシート空調装置も実用化されている。
シート空調では、例えば、夏場にシート表面が高温になっているとき、シート表面をクールダウン(過渡時急冷)させて、着座フィーリングを短時間に向上させる必要がある。また、冬場にシート表面が低温になっているときに、シート表面をウォームアップ(過渡時急加熱)させて着座フィーリングを短時間に向上させる必要がある。 In seat air conditioning, for example, when the seat surface is hot in summer, the seat surface needs to be cooled down (rapid cooling during transition) to improve the seating feeling in a short time. Further, when the seat surface is cold in winter, it is necessary to warm up the seat surface (rapid heating during transition) to improve the seating feeling in a short time.
しかしながら、前者の従来技術では、そのようなシート表面の急冷あるいは急加熱が必要な過渡時のときにも、第1熱交換器で熱交換された空気をシート表面より吹き出し、第2熱交換器で熱交換された空気をシート外へ排出するモードでシート空調を行っているため、シート表面へ吹き出す空気の大風量化が困難である。つまり、送風機から送風された空気のうち第2熱交換器を通過する空気を排熱(吸熱による冷風または放熱による温風)としてシート外へ放出しているため、シート表面へ吹き出す空気の大風量化が困難である。このため、第1熱交換器を通過する風量のみでは、過渡時のドラフトによるクールダウン効果が小さく、着座フィーリングの向上が困難であるという問題がある。 However, in the former prior art, the air heat-exchanged by the first heat exchanger is blown out from the sheet surface even in a transient state where rapid cooling or rapid heating of the sheet surface is necessary, and the second heat exchanger Since the seat air-conditioning is performed in a mode in which the air heat-exchanged in the above is discharged out of the seat, it is difficult to increase the amount of air blown to the seat surface. That is, the air that passes through the second heat exchanger out of the air blown from the blower is discharged out of the sheet as exhaust heat (cold air due to heat absorption or warm air due to heat radiation), and thus a large wind of air blown out to the sheet surface Quantification is difficult. For this reason, there is a problem that only the air volume passing through the first heat exchanger has a small cool-down effect due to the draft at the time of transition and it is difficult to improve the seating feeling.
一方、後者の従来技術では、排熱がないためシート表面への吹き出し風量を大きくすることは容易で、過渡時のドラフトによるクールダウン効果(またはウォームアップ効果)は期待できるが、車室内温度の風しか吹き出すことができないため、定常時の冷暖房効果は小さいという問題がある。 On the other hand, in the latter conventional technology, since there is no exhaust heat, it is easy to increase the amount of air blown to the seat surface, and a cool-down effect (or warm-up effect) due to a draft during transition can be expected. Since only the wind can be blown out, there is a problem that the cooling / heating effect in a steady state is small.
本発明は、上記点に鑑み、シート空調ユニットにおいて、過渡時における大風量によるドラフト効果と定常時における冷暖房効果の両立を実現することを目的とする。 In view of the above points, an object of the present invention is to realize both a draft effect due to a large air volume during a transition and a cooling / heating effect during a steady state in a seat air conditioning unit.
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、上流側からの空気流れをダクト(2)内に導き、空気流れをダクトの下流側に配置された第1吹出口(13)よりシート表面に吹き出すシート空調ユニットであって、ダクトの上流側において空気流れが流入するよう開口している吸入口(3)と、吸入口に流入する空気を分岐してそれぞれ、第1吹出口へ導く第1通風路(5)と第2吹出口(14)へ導く第2通風路(6)と、吸入口と第1および第2吹出口との間のダクト内に設けられ、電流の流れる方向によって吸熱側と放熱側が切り替わる吸熱面と放熱面とを有する熱電効果素子(8)と、熱電効果素子の吸熱面および放熱面のいずれか一方の面に設けられ第1通風路内の空気と熱交換を行うよう配置されている第1熱交換器(10)と、熱電効果素子の他方の面に設けられ第2通風路内の空気と熱交換を行うように配置されている第2熱交換器(11)とを備えた熱交換部(9)と、吸入口に流入する風量に対する第1吹出口から吹き出される風量の比を、熱電効果素子に通電して第1熱交換器で熱交換された空気を第1吹出口へ送風するとともに第2熱交換器で熱交換された空気を第2吹出口からシートの外へ排出するときの通常モードと、風量の比を前通常モードよりも増加させるドラフトモードとにおいて切り替える吹出風量調節手段(12、15、17)とを備え、所定条件下では、吹出風量調節手段をドラフトモードで作動させ、熱電効果素子を、第1、第2熱交換器の熱交換量が通常モードの時よりも少なくなる状態とすることを特徴とする。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, the air flow from the upstream side is guided into the duct (2), and the air flow is directed from the first outlet (13) disposed on the downstream side of the duct. A seat air-conditioning unit that blows out to the surface of the seat, the inlet (3) that is open so that an air flow flows in on the upstream side of the duct, and the air that flows into the inlet is branched to the first outlet. Provided in a duct between the first ventilation path (5) that leads to the second ventilation path (6) that leads to the second outlet (14) and between the suction port and the first and second outlets, current flows A thermoelectric effect element (8) having a heat absorbing surface and a heat radiating surface that are switched between the heat absorbing side and the heat radiating side depending on the direction, and the air in the first ventilation path provided on either the heat absorbing surface or the heat radiating surface of the thermoelectric effect element; A first heat exchanger arranged for heat exchange ( 0) and a second heat exchanger (11) provided on the other surface of the thermoelectric effect element and arranged to exchange heat with the air in the second ventilation path (9) And the ratio of the amount of air blown from the first air outlet to the amount of air flowing into the inlet, the thermoelectric effect element is energized and air exchanged by the first heat exchanger is blown to the first air outlet and The blowout air volume adjusting means (12) for switching between the normal mode when the air heat-exchanged by the two heat exchangers is discharged from the second outlet to the outside of the seat and the draft mode in which the ratio of the air volume is increased from the previous normal mode. 15 and 17), and under a predetermined condition, the blowing air amount adjusting means is operated in the draft mode, and the heat exchange amount of the thermoelectric effect element is smaller than that in the normal mode in the first and second heat exchangers. It is set as the state which becomes.
この発明によれば、吸入口に流入する風量に対するシート表面への吹出口に相当する第1吹出口から吹き出される風量の比を、ドラフトモードと通常モードとで切替えることができるので、風量比が大きい場合には第1吹出口からシート表面へ吹き出される風によるドラフト効果を得ることができ、風量比が小さい場合には第1吹出口から吹き出される風は第1熱交換器による空調効果を高めたものとすることができる。また、所定条件下では、吹出風量調節手段によりドラフトモードとするとともに、熱電効果素子を第1、第2熱交換器の熱交換量が通常モードの時よりも少なくなる状態としているので、省電力で上記したドラフト効果を得ることができる。 According to the present invention, since the ratio of the air volume blown from the first air outlet corresponding to the air outlet to the seat surface with respect to the air volume flowing into the intake port can be switched between the draft mode and the normal mode, the air volume ratio When the airflow is large, it is possible to obtain a draft effect by the wind blown from the first air outlet to the seat surface, and when the air volume ratio is small, the air blown from the first air outlet is air-conditioned by the first heat exchanger. The effect can be enhanced. In addition, under the predetermined conditions, the draft mode is set by the blowing air volume adjusting means, and the thermoelectric effect element is in a state where the heat exchange amount of the first and second heat exchangers is smaller than that in the normal mode, thus saving power. The above draft effect can be obtained.
なお、請求項2に記載の発明のように、吸入口の上流側に、吸入口に流入する風量の風を発生する送風機(4)を設けることができる。 As in the second aspect of the present invention, a blower (4) that generates a wind of an amount of air flowing into the suction port can be provided upstream of the suction port.
また、請求項3に記載の発明のように、ドラフトモードでは、送風機の送風量を実使用範囲での最大風量(送風機の性能および振動や騒音面から品質を満足できる最大の風量)とすれば、上記したドラフト効果を一層良好に得ることができる。 Further, as in the third aspect of the present invention, in the draft mode, if the air flow rate of the blower is the maximum air flow rate in the actual use range (the maximum air flow rate that can satisfy the quality from the performance of the blower and vibration and noise). The draft effect described above can be obtained more satisfactorily.
上記した所定条件は、請求項4に記載の発明のように、シートの表面温度に関連する物理量が第1の所定温度以上であるとすることができる。このことにより、シートの表面温度が高い場合に上記したドラフト効果を得ることができる。 The predetermined condition described above can be such that the physical quantity related to the surface temperature of the sheet is equal to or higher than the first predetermined temperature, as in the invention described in claim 4. As a result, the draft effect described above can be obtained when the surface temperature of the sheet is high.
この場合、請求項5に記載の発明のように、シートの表面温度に関連する物理量が第1の所定温度より低くなると、熱電効果素子を通常モードの時と同じ通電状態にし、第1の所定温度より低い第2の所定温度より低くなると、吹出風量調節手段を通常モードでの作動とするようにすれば、熱電効果素子への通電開始から第1熱交換器で十分な熱交換を行えるまでのタイムラグを考慮し、通常モードに移行したときに第1熱交換器での十分な熱交換により快適なるシート空調を行うことができる。
In this case, as in the invention described in
また、請求項6に記載の発明のように、シートの表面温度に関連する物理量が第1の所定温度より低くなると、熱電効果素子を通常モードの時と同じ通電状態にし、その後第1の所定時間が経過すると、吹出風量調節手段を通常モードでの作動とするようにしても、請求項5に記載の発明と同様の効果を得ることができる。
Further, as in the invention described in
また、請求項4に記載の発明に対し、請求項7に記載の発明のように、シートの表面温度に関連する物理量が第1の所定温度より低くなると、吹出風量調節手段を通常モードでの作動とするとともに、熱電効果素子を通常モードの時と同じ通電状態にすることができる。
Further, in contrast to the invention according to claim 4, as in the invention according to
また、シートの表面温度に関連する物理量が第1の所定温度以上であって、吹出風量調節手段をドラフトモードでの作動とするとともに、熱電効果素子を第1、第2熱交換器の熱交換量が通常モードの時よりも少なくなる状態とした後、請求項8に記載の発明のように、シートの表面温度に関連する物理量が第1の所定温度より低い第3の所定温度より低くなると、吹出風量調節手段を通常モードでの作動とするとともに、熱電効果素子を通常モードの時と同じ通電状態にする、あるいは請求項9に記載の発明のように、第2の所定時間が経過すると、吹出風量調節手段を通常モードでの作動とするとともに、熱電効果素子を通常モードの時と同じ通電状態にすることができる。
In addition, the physical quantity related to the surface temperature of the sheet is equal to or higher than the first predetermined temperature, and the blowing air volume adjusting means is operated in the draft mode, and the thermoelectric effect element is exchanged with the first and second heat exchangers. After the amount becomes smaller than that in the normal mode, the physical quantity related to the surface temperature of the sheet becomes lower than the third predetermined temperature lower than the first predetermined temperature, as in the invention of
また、請求項10に記載の発明のように、吹出風量調節手段は、第2熱交換器の上流に、第2通風路を開閉して第2吹出口から吹き出される風量を調節する第1開閉機構(12)を備え、ドラフトモードでは、第1の開閉機構を全閉させて第2吹出口からの吹き出しを阻止するようにすれば、第1吹出口からの吹出風量を増加させることができる。
Further, as in the invention described in
また、請求項11に記載の発明のように、吹出風量調節手段は、第2熱交換器の下流側において第2通風路を開閉するように配置されるとともに、第2通風路を全閉するとき第2熱交換器を通過した空気を第1通風路に流し、第2通風路を全開するとき第2熱交換器を通過した空気が第1通風路へ流入することを阻止するように作動する第1開閉機構(15)を備え、ドラフトモードでは、第1の開閉機構を全閉させて第2吹出口からの吹き出しを阻止するようにすれば、第1吹出口からの吹出風量を増加させることができる。
Further, as in the invention described in
この請求項11に記載の発明の場合、請求項12に記載の発明のように、第1開閉機構は、周囲温度に応じて変形する素材により構成され、素材の変形により第2通風路を開閉するように作動するようにすれば、第1開閉機構を周囲温度に応じて自立的に開閉作動させることができる。
In the case of the invention described in
また、請求項13に記載の発明のように、第1熱交換器を通過する空気流れをバイバスするバイバス通路(16)が形成されており、吹出風量調節手段は、バイパス通路を開閉する第2開閉機構(17)を備え、ドラフトモードでは第2開閉機構を開くようにすれば、第1吹出口からの吹出風量を増加させることができる。
Further, as in the invention described in
この場合、第2開閉機構は、請求項14に記載の発明のように、バイパス通路の上流側に設けられているものとすることができる。
In this case, the second opening / closing mechanism may be provided on the upstream side of the bypass passage, as in the invention described in
また、請求項15に記載の発明のように、第1熱交換器が、バイパス通路側の面(10a)に開口しているようにすれば、風が第1熱交換器を通過する場合の通風抵抗を減少させて、第1吹出口からの吹き出し風量を増加させることができる。
Further, as in the invention described in
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態のシート空調ユニット1の概略構成図である。なお、本実施形態では、シート空調ユニット1はシート20のシートクッション21内部に配置される例を示すが、シートバック22内に設けてもよい。
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a seat air conditioning unit 1 according to the first embodiment of the present invention. In the present embodiment, an example in which the seat air conditioning unit 1 is disposed inside the
シート空調ユニット1は、ダクト2を備えている。ダクト2の上流側(図1において左方向)には吸入口3が設けられ、吸入口3の上流側には車室内空気を吸入してダクト2内に送風する送風機4が配置されている。この送風機4が発生する風は全て吸入口3に流入するようになっている。なお、図1において、送風機4は軸流式ファンが描かれているが、実際は遠心式ファンが用いられている。
The seat air conditioning unit 1 includes a
ダクト2は、吸入口3の下流側(図1において右方向)で第1通風路5および第2通風路6に分岐される。第1通風路5の下流端には第1吹出口13が設けられ、第2通風路6の下流端には第2吹出口14が設けられている。
The
第1吹出口13の下流側には、シート20の表面へシート空調風を吹き出すためのシート吹出口24が多数接続されている。すなわち、第1通風路5、第1吹出口13およびシート吹出口24がシート空調風の通路を形成している。一方、第2吹出口14は、排熱口として第2通風路6内を通過する風(排熱風)をシート20外へ排出する。
On the downstream side of the
ダクト2内において、吸入口3と第1および第2吹出口13、14との間には、熱交換部9が設けられている。熱交換部9は、電流の流れる方向によって吸熱側と放熱側が切り替わる吸熱面と放熱面とを有する熱電効果素子としてのペルチェ素子8を有し、このペルチェ素子8を熱源として、ペルチェ素子8の一方の吸熱面8a側に設けられた第1熱交換器10と他方の放熱面8b側に設けられた第2熱交換器11とを備えている。
In the
そして、板状のペルチェ素子8により第1通風路5と第2通風路6との隔壁7の一部を形成し、第1熱交換器10を第1通風路5内に配置し、第2熱交換器11を第2通風路6内に配置している。すなわち、第1熱交換器10を通過する風は全て第1通風路5内を通って第1吹出口13へ導かれ、第2熱交換器11を通過する風は全て第2通風路6内を通って第2吹出口14へ導かれる。
The plate-shaped
第2熱交換器11の上流側には、第1開閉機構である第1ドア12が設けられている。この第1ドア12はアクチュエータとしてのドアモータ31およびリンク32により回動される。すなわち、第1ドア12は、第1通風路5および第2通風路6をともに全開とする通常モード状態(図1において点線で示す)と、第2通風路6のみを全閉するドラフトモード状態(図1において実線で示す)との間を回動される。
A
通常モード状態では、吸入口3に流入した風は、分岐され、一方は第1通風路5内を第1熱交換器10により冷却されて第1吹出口13へ送風され、他方は第2通風路6内を第2熱交換器11により加熱されて第2吹出口14へ送風される。本実施形態では、第2通風路6はペルチェ素子8の排熱側に相当し、したがって、加熱された空気が排熱口としての第2吹出口14よりシート20の外へ排出される。
In the normal mode state, the wind flowing into the
ドラフトモード状態では、吸入口3に流入した風は、閉じられた第1ドア12により第2熱交換器11内に流入することが阻止され、全て、第1熱交換器10に流入して第1通風路5内を通過する。したがって、ドラフトモード状態では、第1吹出口13からの吹出風量は、吸気口3に流入する風量(送風機4の発生風量)にほぼ等しい。
In the draft mode state, the wind that flows into the
すなわち、ドラフトモード状態では、吸気口3に流入する風量が一定であっても、通常モード状態に比べて第1吹出口13から吹き出される風量(すなわち風量比)を増加させることができる。
That is, in the draft mode state, even if the air volume flowing into the
次に、シート空調ユニット1の電気制御部について説明する。シート空調ユニット1は、制御手段としてのECU30を備えている。ECU30は、マイクロコンピュータおよび周辺回路により構成されている。
Next, the electric control unit of the seat air conditioning unit 1 will be described. The seat air conditioning unit 1 includes an
ECU30には、内気温センサ33およびシート温度センサ34が接続されている。内気温センサ33は、例えば、送風機4の吸入側近傍に配置され、吸入口3に流入する車室内の空気温度(内気温)を検出してその検出信号TrをECU30へ出力する。
An internal
シート温度センサ34は、シート温度を検出しその検出信号TsをECU30へ出力する。なお、シート温度センサ34は、シート吹出口24からの空調風の吹出や、熱交換部9からの直接的な影響を受けにくくするために、シート20のクッション材23の間に配置することが望ましい。
The
ECU30は、送風機モータ4aをデューティ制御して送風機4に必要な風量を発生させる。また、ECU30は、第1ドア12を回動するためのアクチュエータであるドアモータ31を回転駆動して、第1ドア12をドラフトモード状態および通常モード状態の位置へ位置決めする。
The
さらに、ECU30は、ペルチェ素子8への通電電流をデューティ制御して、ペルチェ素子8に投入電力に応じた熱量の吸熱および放熱を行わせる。
Further, the
なお、本実施形態において、ペルチェ素子8、熱交換部9、ダクト2および送風機4からなるペルチェシステムは、ΔPt=5℃となるものを用いている。このΔPtはペルチェ素子8および送風機4をともにMAX駆動したときの、ペルチェ素子8の入口側空気温度(内気温Trに相当)と吸熱側(第1熱交換器10)出口空気温度との差である。すなわち、ΔPtは、シート20の表面を冷却するためのシート吹出口24からの吹出温度の、内気温Trに対する発生可能な温度差である。
In the present embodiment, the Peltier system including the
次に、シート空調ユニット1の作動について説明する。図2は、ECU30が実行する制御ルーチンを示すフローチャートである。この制御ルーチンは、ECU30の電源がオンされるとともに開始される。
Next, the operation of the seat air conditioning unit 1 will be described. FIG. 2 is a flowchart showing a control routine executed by the
なお、ECU30の電源オンは、シート空調装置の電源スイッチ(図示せず)のオン操作によること以外にも、例えば、駐車車両のドアロックの解除操作に連動してECU30の電源をオンするようにしてもよい。後者の場合、乗員がシート20に着座する前からシート空調ユニット1が後述するようにドラフトモードで作動して、シート温度を急速に低下させることができる。
Note that the
まず初期設定で、送風機4が停止状態に設定され、ペルチェ素子8がオフ(通電電流=0)に設定される。この後、ステップS100で、シート温度Tsがしきい値T1(例えば30℃)以上であるか否かが判定される。シート温度TsがT1以上でない(30℃未満)ならば、ステップS160へ移行して、シート空調ユニット1を通常運転させる。
First, in the initial setting, the blower 4 is set to a stopped state, and the
シート温度Tsがしきい値T1以上の比較的高い温度である場合には、ステップS110で送風機4を駆動する。なお、この場合、送風機4を最大送風量となるよう送風機モータ4aを、例えばデューティ=MAX(例えば、99%)で制御する。
If the seat temperature Ts is a relatively high temperature equal to or higher than the threshold value T1, the blower 4 is driven in step S110. In this case, the
次にステップS120で、検出されたシート温度Tsが内気温TrよりもΔPt(5℃)以上高いか否かが判定される。判定結果がYESの場合は、ペルチェ素子8により冷却した比較的少ない風量でシート空調を行うよりも、ペルチェ素子8を作動させなくとも大風量をシート表面に吹き出したほうが、シート温度の冷却効率が高いものとみなし、ステップS130にて、ドラフトモードでの作動とする。
Next, in step S120, it is determined whether or not the detected sheet temperature Ts is higher than the internal temperature Tr by ΔPt (5 ° C.) or more. When the determination result is YES, the cooling efficiency of the sheet temperature is higher when the large air volume is blown to the surface of the sheet without operating the
本実施形態におけるドラフトモードは、ペルチェ素子8をオフとし、送風機4をMAX駆動(デューティ=99%)とした状態で、第1ドア12の位置を第2通風路6を閉じる、すなわち、第2熱交換器11の入口側を閉じて、第2通風路6内の風量を0(したがって排熱口としての第2吹出口14からの吹出風量を0)とするものである。
In the draft mode in the present embodiment, the
なお、本実施形態におけるドラフトモードでは、ペルチェ素子8をオフとしているので、上述のように排熱側の風量を0としてもペルチェ素子8が損傷することはなく、また、省電力の効果も得られる。
In the draft mode according to the present embodiment, the
このドラフトモードでの作動により、吸入口3に流入する送風機4からの風量は、若干の圧損はあるもののほぼ全量が第1熱交換器10および第1通風路5内を通り、第1吹出口13からシート吹出口24へと送風される。したがって、第1吹出口13からの吹出風量は、吸入口3に流入する一定(最大送風量)風量に対して、比が最大となる。
As a result of the operation in the draft mode, the air volume from the blower 4 flowing into the
このように、ドラフトモードでは、シート吹出口24から最大風量(比)で内気温Trの空気が吹き出されるので、夏場の日射の強い日中において、高温(例えばTs=60℃程度)となったシート温度を大風量のドラフト効果によって、急速に少なくとも内気温Tr+ΔPt(例えば45〜50℃)まで低下させることができる。
As described above, in the draft mode, the air having the internal air temperature Tr is blown out from the
このドラフトモードでの作動は、シート温度Tsと内気温Trとの差がΔPt未満となるまで行われる。ステップS120で、シート温度Tsと内気温Trとの差がΔPt未満となったら、ステップS140で通常モードでの作動に移行する。 The operation in the draft mode is performed until the difference between the seat temperature Ts and the internal temperature Tr becomes less than ΔPt. If the difference between the seat temperature Ts and the internal temperature Tr is less than ΔPt in step S120, the operation shifts to the normal mode operation in step S140.
通常モードでは、まず第1ドア12を、第2通風路6を開放、すなわち第2熱交換器11の入口側を開放する位置に回動させて、第2通風路6内の風量をドラフトモードにおける0から所定量に増加させる。
In the normal mode, first, the
この場合、第1通風路5および第2通風路6はともに開放状態となって、吸気口3に流入する送風機4による発生風量が、それぞれ分岐されて第1通風路5および第2通風路6内を流れる。
In this case, both the
そして、ステップS150で、ペルチェ素子8をオンとして、通常運転時のデューティ制御を行い、ステップS160の通常運転へ移行する。
In step S150, the
なお、ステップS160における通常運転時には、通常のペルチェモジュールを用いたシート空調制御で行われている制御条件と同様、シート温度Tsが快適温度(例えば35℃)以上では、ペルチェ素子8および送風機4をともにMAX駆動(デューティ=99%)し、通常のクールダウン運転を行う。
Note that during normal operation in step S160, the
そして、この通常のクールダウン運転により、シート温度Tsが快適温度(35℃)より低下したら、ペルチェ素子8および送風機4をともに、例えば50%能力運転(デューティ=50%)として、シート温度を快適温度に維持する定常運転を行う。
When the seat temperature Ts falls below the comfortable temperature (35 ° C.) by this normal cool-down operation, both the
上記した作動により、本第1実施形態によれば、ドラフトモードと通常モードの切り替えおよびペルチェ素子8の通電状態は、図3に示すようになる。つまり、シート温度Tsがしきい値T1以上のとき、ドラフトモードとするとともにペルチェ素子8をオフとし、その後、シート温度Tsが内気温Tr+ΔPt(第1の所定温度)より低くなると、通常モードに切り替えるとともにペルチェ素子8をオンとする。
With the above-described operation, according to the first embodiment, the switching between the draft mode and the normal mode and the energized state of the
以上のように作動する本第1実施形態による効果について説明する。図4は、クールダウン運転時のシート温度Tsの時間経過に伴う変化の様子を示すものである。 The effect by this 1st Embodiment which operate | moves as mentioned above is demonstrated. FIG. 4 shows how the seat temperature Ts changes with time during the cool-down operation.
環境条件は、外気温度が40℃、強日射のもと、内気温Trが約45℃の状態であり、シート温度Tsが60℃となっている時点(経過時間=0)で、A:ドラフトモード(大風量+ペルチェOFF)のみで作動(破線)、B:通常モード(ペルチェON+排熱側開放)のみで作動(一点鎖線)、C:本第1実施形態での作動(実線)の3条件におけるシート温度Tsの変化の様子を示している。 The environmental conditions are as follows: the outside air temperature is 40 ° C., the strong solar radiation, the inside air temperature Tr is about 45 ° C., and the seat temperature Ts is 60 ° C. (elapsed time = 0). Operates only in mode (large air volume + Peltier OFF) (broken line), B: operates only in normal mode (Peltier ON + exhaust heat side open) (one-dot chain line), C: operates in the first embodiment (solid line) It shows how the sheet temperature Ts changes under the conditions.
なお、経過時間=0より作動を開始する車両エアコンにより、内気温Trは数分(約5分)後に40℃、定常状態でエアコン設定温度(例えば25℃)に変化している。 It should be noted that the internal air temperature Tr is changed to 40 ° C. after a few minutes (about 5 minutes) and to the air conditioner set temperature (for example, 25 ° C.) in a steady state by the vehicle air conditioner that starts operating from the elapsed time = 0.
作動条件A(ドラフトモードのみ)であっても、作動初期はシート温度Tsより15〜20℃低い温度Trの車室内空気を送風することになり、かつ大風量を出せるため、作動条件B(ペルチェON)よりもシート20の冷却効果は高い、すなわち早く冷却される。また、着座する乗員にとっても、ドラフト感があり涼感が得られるという効果がある。
Even in the operation condition A (draft mode only), the vehicle interior air at a temperature Tr lower by 15 to 20 ° C. than the seat temperature Ts is blown at the initial stage of operation, and a large air volume can be generated. The cooling effect of the
時間経過とともにクールダウンが進み、シート温度Tsが内気温Trに近づくと、作動条件Aではシートの熱を奪えなくなり、定常状態では乗員の体温の影響で飽和している。 When the cool-down progresses with time and the seat temperature Ts approaches the inside temperature Tr, the seat condition heat cannot be taken under the operating condition A, and is saturated under the influence of the occupant's body temperature in the steady state.
一方、作動条件Bでは、時間経過とともにシート温度Tsが内気温Trに近づいても、高い冷却効果が得られる。そして、シート温度Tsを乗員が「冷たい」と感じる温度(例えば夏場では35℃以下)にまで冷却することが可能であり、積極的な温度コントロールができるペルチェON(通常モード)によるシート空調が有効である。 On the other hand, under the operating condition B, a high cooling effect can be obtained even when the seat temperature Ts approaches the internal temperature Tr over time. It is possible to cool the seat temperature Ts to a temperature at which the passenger feels “cold” (for example, 35 ° C. or lower in summer), and seat air conditioning by Peltier ON (normal mode) that enables active temperature control is effective It is.
なお、図4中、作動条件Bの線図は、温度制御を行わずペルチェONの状態を継続した場合のシート冷却能力を示す実験データである。 In FIG. 4, the diagram of the operating condition B is experimental data indicating the sheet cooling capacity when the Peltier ON state is continued without performing the temperature control.
すなわち、図4の作動条件C(実線)で示すように、本第1実施形態において、シート空調ユニット1の作動開始直後のクールダウン初期ではドラフトモードでの大風量によるシートの急速冷却が有効であり、シート温度が車室内温度に近づいたら通常モードでのペルチェ素子8による積極的な温度制御(冷却)が乗員に涼感をもたらす上で有効である。
That is, as shown by the operating condition C (solid line) in FIG. 4, in the first embodiment, rapid cooling of the seat by the large air volume in the draft mode is effective at the early stage of the cool-down immediately after the start of the operation of the seat air conditioning unit 1. In addition, when the seat temperature approaches the passenger compartment temperature, active temperature control (cooling) by the
なお、上記した第1実施形態に対し、次のような変形例とすることもできる。まず、第1の変形例は、図5に示すように、ドラフトモードとするとともにペルチェ素子8をオフとした後、シート温度Tsが第1の所定温度(この第1の変形例では、Tr+ΔPt+1℃)より低くなると、ペルチェ素子8をオンとし、その後、第1の所定温度より低い第2の所定温度(この第1の変形例では、Tr+ΔPt)より低くなると、通常モードに切り替えるものである。
Note that the following modifications can be made to the first embodiment described above. First, as shown in FIG. 5, in the first modification, after the draft mode is set and the
この第1変形は、ペルチェ素子8に通電してからペルチェ温度が低下し十分な冷房能力を得るのにタイムラグが生じるため、ドラフトモードから通常モードに切り替える前にペルチェ素子8に通電を行っておくものである。このようにすると、はじめは風のドラフト感で満足を得ていた乗員は、風量が減ると同時にその風の温度がタイムラグなく急激に冷えるので、その瞬間にも冷房感を得ることができる。
In the first modification, since the Peltier temperature is lowered after the
この第1変形例におけるECU30の制御ルーチンを図6に示す。図2に示す制御ルーチンと同様、シート温度Tsがしきい値T1以上であると、ステップS110で送風機4をMAXで駆動する。そして、ステップS120aでシート温度Tsが第1の所定温度(Tr+ΔPt+1℃)より低いか否かを判定し、シート温度Tsが第1の所定温度(Tr+ΔPt+1℃)以上であると、ステップS130でドラフトモードでの作動とする。この後、シート温度Tsが第1の所定温度(Tr+ΔPt+1℃)より低くなると、次にシート温度Tsが第2の所定温度(Tr+ΔPt)より低いか否かを判定し、シート温度Tsが第2の所定温度(Tr+ΔPt)以上であると、ステップS150でペルチェ素子8をオンとする。その後、シート温度Tsが第2の所定温度(Tr+ΔPt)より低くなると、ステップS140で通常モードでの作動に移行し、ステップS160の通常運転へと移行する。
FIG. 6 shows a control routine of the
なお、この第1変形例において、第1の所定温度と第2の所定温度の温度差を1℃としているが、それは、他の固定された温度でもよいし、内気温から算出された可変する温度でもよい。 In this first modification, the temperature difference between the first predetermined temperature and the second predetermined temperature is 1 ° C., but it may be another fixed temperature or a variable calculated from the inside air temperature. It may be temperature.
また、上記の第1変形例に対し、図7に示すような第2変形例とすることもできる。この第2変形例は、ドラフトモードとするとともにペルチェ素子8をオフとした後、シート温度Tsが第1の所定温度(この第1の変形例では、Tr+ΔPt)より下がると、ペルチェ素子8をオンとし、その後、所定時間(例えば10秒)経過すると、通常モードに切り替えるものである。なお、所定時間は、タイマにより設定される。
Moreover, it can also be set as the 2nd modification as shown in FIG. 7 with respect to said 1st modification. In the second modification, after the draft mode is set and the
この第2変形例においても、ドラフトモードから通常モードに切り替える前にペルチェ素子8に通電を行っておくので、第1変形例と同様の効果を得ることができる。
Also in the second modification, since the
この第2変形例におけるECU30の制御ルーチンを図8に示す。図6に示す第1変形例の制御ルーチンに対し、ステップS120cにおいてしきい値となる第1の温度をTr+ΔPtとしたことと、ステップS120dにおいて所定時間の経過を判定するようにした点が異なり、他は同じである。
FIG. 8 shows a control routine of the
なお、図2、図6、図8に示す制御ルーチンにおいて、シート温度Tsと比較するしきい値を、Tr、ΔPtを用いて設定するものを示したが、その設定は、車種や、使用地域(仕向地)あるいは使用者毎(すなわち使用状況毎)に変更可能である。また、それらのしきい値を固定値としてもよい。 In the control routines shown in FIGS. 2, 6, and 8, the threshold value to be compared with the seat temperature Ts is set using Tr and ΔPt. It can be changed for each (destination) or for each user (that is, for each usage situation). Further, these threshold values may be fixed values.
(第2実施形態)
次に、第2実施形態について説明する。本第2実施形態は、図9に示すように、第1実施形態とは、ECU30による制御ルーチンが異なり、他の構成は全て同じである。したがって、以下では、図1についての説明は省略するとともに、図9に示すフローチャートに基づいて第2実施形態における作動を説明する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment will be described. As shown in FIG. 9, the second embodiment is different from the first embodiment in the control routine by the
ECU30の電源オンとともに処理が開始され、第1実施形態と同様の初期設定が行われた後、ステップS105にて、内気温センサ33にて検出された内気温Trがしきい値T2(例えば30℃:特許請求の範囲に記載の第1の所定温度)以上の温度か否かが判定される。このしきい値T2は、車種や、使用地域(仕向地)あるいは使用者毎(すなわち使用状況毎)に変更可能である。
When the
しきい値T2以上でなければ、第1実施形態と同様、ステップS160に移行して、シート空調ユニット1を通常運転させる。 If it is not more than threshold value T2, it will transfer to step S160 similarly to 1st Embodiment, and will operate seat air-conditioning unit 1 normally.
内気温Trがしきい値T2以上の比較的高い温度である場合、ステップS110で、第1実施形態と同様、送風機4をオン、具体的にはMAX駆動(デューティ=99%)とさせる。この後、ステップS115で、所定時間(例えば2分)が経過したか否か否かが判定される。この所定時間は、予めタイマにより設定されるもので、想定される使用状況や車種毎に変更可能である。 When the internal temperature Tr is a relatively high temperature equal to or higher than the threshold value T2, in step S110, the blower 4 is turned on, specifically, the MAX drive (duty = 99%) is performed as in the first embodiment. Thereafter, in step S115, it is determined whether or not a predetermined time (for example, 2 minutes) has elapsed. This predetermined time is set in advance by a timer, and can be changed for each assumed use situation or vehicle type.
ステップ115の判定がNOの場合は、ステップS130にて、ドラフトモードでの作動とする。 If the determination in step 115 is NO, the operation is performed in the draft mode in step S130.
本第2実施形態におけるドラフトモードは、第1実施形態と同様、ペルチェ素子8をオフとし、送風機4をMAX駆動(デューティ=99%)とした状態で、第1ドア12の位置を第2通風路6を閉じる、すなわち、第2熱交換器11の入口側を閉じて、第2通風路6内の風量を0(したがって排熱口としての第2吹出口14からの吹出風量を0)とするものである。
As in the first embodiment, the draft mode in the second embodiment is such that the
このドラフトモードでの作動により、第1実施形態と同様、ペルチェ素子8のオフ状態で、第1ドア12によって第2通風路6を塞ぐことにより、吸込口3に流入する送風機4の最大風量がほぼ全て第1吹出口13よりシート20の表面へ吹き出されることとなり、この大風量によるドラフト効果によりシート表面温度を急速に内気温Trに近づくように低下させることができる。
By operating in the draft mode, as in the first embodiment, when the
そして、ドラフトモードの作動が開始してから所定時間が経過すると、ステップS115の判定がYESになり、第1実施形態と同様、ステップS140にて通常モードでの作動に移行する。 And when predetermined time passes after the operation | movement of draft mode starts, determination of step S115 will become YES and it will transfer to operation | movement by the normal mode in step S140 similarly to 1st Embodiment.
すなわち、まず第1ドア12を、第2通風路6を開放、すなわち第2熱交換器11の入口側を開放する位置に回動させて、第2通風路6内の風量をドラフトモードにおける0から所定量に増加させる。
That is, first, the
この場合、第1通風路5および第2通風路6はともに開放状態となって、吸気口3に流入する送風機4による発生風量が、それぞれ分岐されて第1通風路5および第2通風路6内を流れる。
In this case, both the
そして、第1実施形態と同様、ステップS150で、ペルチェ素子8をオンとして、通常運転時のデューティ制御を行い、ステップS160の通常運転へ移行する。
Then, as in the first embodiment, in step S150, the
なお、ステップS160における通常運転時には、通常のペルチェモジュールを用いたシート空調制御で行われている制御条件と同様、シート温度Tsが快適温度(例えば35℃)以上では、ペルチェ素子8および送風機4をともにMAX駆動(デューティ=99%)し、通常のクールダウン運転を行う。
Note that during normal operation in step S160, the
そして、この通常のクールダウン運転により、シート温度Tsが快適温度(35℃)より低下したら、ペルチェ素子8および送風機4をともに50%能力運転(デューティ=50%)として、シート温度を快適温度に維持する定常運転を行う。
When the normal cool-down operation causes the seat temperature Ts to drop below the comfortable temperature (35 ° C.), both the
以上のような第2実施形態における作動によっても、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。 Also by the operation in the second embodiment as described above, the same effect as in the first embodiment can be obtained.
なお、上記した例では、ドラフトモードの終了を所定時間の経過で判定するものを示したが、図10に示すように、車室内温度Trがしきい値T2(特許請求の範囲に記載の第1の所定温度)より低い所定温度T3(特許請求の範囲に記載の第3の所定温度)以下になったか否かを判定するステップS125を設け、車室内温度Trがしきい値T2より低い所定温度T3以下になったときにドラフトモードの終了を判定するようにしてもよい。 In the above example, the end of the draft mode is determined after the elapse of a predetermined time. However, as shown in FIG. 10, as shown in FIG. 10, the vehicle interior temperature Tr is a threshold value T2 (the first value described in the claims). Step S125 is provided for determining whether or not the temperature has become equal to or lower than a predetermined temperature T3 (a third predetermined temperature described in claims), which is lower than a predetermined temperature T1. The end of the draft mode may be determined when the temperature becomes equal to or lower than T3.
(第3実施形態)
次に、第3実施形態について説明する。本第3実施形態は、図11に示すように、上記第1および第2実施形態とは、第1開閉機構としての第1ドア12の代わりに、第1開閉機構としての第2ドア15を設けた点が異なり、他の構成は同じである。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment will be described. As shown in FIG. 11, the third embodiment differs from the first and second embodiments in that a
なお、図11においては、第3実施形態のシート空調ユニット1の吸気口3から第1吹出口13および第2吹出口14までの部分のみを示し、第1および第2実施形態と同じ構成には同一符号を付して説明を省略する。
In addition, in FIG. 11, only the part from the
すなわち、本第3実施形態では、第1開閉機構として第2ドア15を、熱交換部9の下流側、より具体的には、第2熱交換器11の下流側において第2通風路6を開閉するよう配置する。さらに、この第2ドア15を、第2通風路6を全閉するときには第1通風路5と第2通風路6との隔壁7の開口部15aを開放して第2熱交換器11を通過した空気を第1通風路5に流すように作動し、第2通風路を全開するときは隔壁7の開口部15aを塞ぐことにより第2熱交換器11を通過した空気が第1通風路5へ流入することを阻止するよう配置する。なお、この第2ドア15は、第1および第2実施形態と同様、ドアモータ31によりリンク32aを介して駆動される。
That is, in the third embodiment, the
本第3実施形態において、ECU30が実行する制御ルーチンは、第1、第2実施形態のものと基本的には同じであるが、第1、第2実施形態における第1ドア12の代わりに第2ドア15が次のように位置決め制御される点で、第1、第2実施形態のものと異なる。
In the third embodiment, the control routine executed by the
まず、ペルチェ素子8をオンして第1熱交換器10による冷房効果を得る通常モードでは、第2ドア15は、図11の破線で示される位置となるよう位置決めされ、第1通風路5と第2通風路6との隔壁7の開口部15aを全閉し、同時に、第2通風路6を全開して排熱口としての第2吹出口14から、ペルチェ素子8および第2熱交換器11からの排熱風を吹き出し可能にする。
First, in the normal mode in which the
この通常モードにおける第2ドア15の位置により、第1および第2実施形態における通常モードでの配風形態と同様の形態を実現している。
By the position of the
一方、ドラフトモードでは、図2、図6、図8、図9、図10のステップS130において、第2ドア15は、図11における実線で示す位置となるよう、第2通風路6を全閉する(塞ぐ)とともに、第1通風路5と第2通風路6との隔壁7の開口部15aを開放する位置に位置決めされる。また、ドラフトモードの終了後に、図2、図6、図8、図9、図10のステップS140において、第2ドア15は、図11の破線で示される位置となるよう位置決めされる。
On the other hand, in the draft mode, in step S130 of FIGS. 2, 6, 8, 9, and 10, the
これにより、ドラフトモードでは、第1吹出口13からの風量は、第1熱交換器10を通過して第1通風路5内を流れる本来の風量に加えて、第2熱交換器11を通過する風量が開口部15aを通って第1通風路5に流入することにより、吸入口3に流入する風量に対する比率が増加したものとなる。
Thereby, in draft mode, the air volume from the
なお、ドラフトモードにおいては、ペルチェ素子8はオフとされているので、第2熱交換器11を通過する風は排熱風ではなく送風機4が送風する内気温の空気である。
In the draft mode, since the
本第3実施形態においても、上記第1および第2実施形態と同様の効果を得ることができる。 Also in the third embodiment, the same effect as in the first and second embodiments can be obtained.
(第4実施形態)
次に、第4実施形態について説明する。本第4実施形態は、図12に示すように、上記第1および第2実施形態とは、バイパス通路16を設けるとともに、第1開閉機構としての第1ドア12の代わりに第2開閉機構としての第3ドア17を設けた点が異なり、他の構成は同じである。なお、図12においては、第4実施形態のシート空調ユニット1の吸気口3から第1吹出口13および第2吹出口14までの部分のみを示し、第1および第2実施形態と同じ構成には同一符号を付して説明を省略する。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment will be described. As shown in FIG. 12, the fourth embodiment is different from the first and second embodiments in that a
第4実施形態においては、第1通風路5に第1熱交換器10を通過しない空気流れを通すためのバイパス通路16を設けている。このバイパス通路16は、第1通風路5において第1熱交換器10よりもシート側に配置されている。そして、このバイパス通路16の入口側(上流側)にバイパス通路を開閉する第2開閉機構としての第3ドア17を設けている。この第3ドア17は、第1および第2実施形態と同様、ドアモータ31によりリンク32bを介して駆動される。
In the fourth embodiment, a
本第4実施形態において、ECU30が実行する制御ルーチンは、第1、第2実施形態のものと基本的には同じであるが、第1、第2実施形態における第1ドア12の代わりに第3ドア17が次のように位置決め制御される点で、第1、第2実施形態のものと異なる。
In the fourth embodiment, the control routine executed by the
まず、ペルチェ素子8をオンして第1熱交換器10による冷房効果を得る通常モードでは、第3ドア17は、図12の破線で示されるように、バイパス通路16を塞ぐ位置となるよう位置決めされる。これにより、吸入口3に流入した風量のうち隔壁7で分岐された約半分の風量の風が第1熱交換器10を通過して冷却され、第1通風路5より第1吹出口13およびシート吹出口24からシート20の表面へ吹き出される。
First, in the normal mode in which the
このときペルチェ素子8の作動に応じて第2熱交換器11を通過して加熱された排熱風は第2通風路6より排熱口としての第2吹出口14よりシート外へ吹き出される。この通常モードにおける第3ドア17位置により、第1ないし第3実施形態における通常モードでの配風形態と同様の形態を実現している。
At this time, the exhaust hot air heated by passing through the
一方、ドラフトモードでは、図2、図6、図8、図9、図10のステップS130において、第3ドア17は、図12における実線で示す位置となるよう、バイパス通路16を全開(開放)する位置に位置決めされる。また、ドラフトモードの終了後に、図2、図6、図8、図9、図10のステップS140において、第3ドア17は、図12の破線で示される位置となるよう位置決めされる。
On the other hand, in the draft mode, in step S130 of FIGS. 2, 6, 8, 9, and 10, the
これにより、ドラフトモードでは、第1通風路5の圧損が小さくなるので第1通風路5を通って第1吹出口13より吹き出される風量が増加することとなる。すなわち、吸入口3に流入する風量に対する第1吹出口13からの吹出風量の比が増加したものとなる。
As a result, in the draft mode, the pressure loss of the
本第4実施形態においても、上記第1および第2実施形態と同様の効果を得ることができる。 Also in the fourth embodiment, the same effect as in the first and second embodiments can be obtained.
なお、本第4実施形態では、ドラフトモードにおいて、上記各実施形態と同様、ペルチェ素子8をオフとして、省電力の効果を得るようにしている。
In the fourth embodiment, in the draft mode, as in the above embodiments, the
ただし、本第4実施形態では、常に第2熱交換器11を通過する風(排熱風)を第2吹出口14(排熱口)よりシート外に吹き出すようにしているので、必ずしもペルチェ素子8をオフにしておく必要はない。
However, in the fourth embodiment, the wind (exhaust hot air) that always passes through the
したがって、ドラフトモードでも、図2、図6、図8、図9、図10におけるステップS110においてペルチェ素子8をオンとして、第1熱交換器10において冷却風を第1吹出口13より吹き出すことができる。
Therefore, even in the draft mode, the
このとき、通常モードにおける冷却効率よりも、バイパス通路16での風量が増加する分、冷却効果が下がるものの、風量増加によるドラフト効果によるシート表面温度の低下を、内気温Trより冷却された風によってさらに向上させることができる。
At this time, although the cooling effect is reduced by the amount of air flow in the
(第5実施形態)
次に、第5実施形態について説明する。本第5実施形態は、図13に示すように、上記第1および第2実施形態とは、第1開閉機構としての第1ドア12の代わりに、第3実施形態と同様の第1開閉機構としての第2ドア15を設けるとともに、第4実施形態と同様のバイパス通路16および第2開閉機構としての第3ドア17を設けた点が異なり、他の構成は同じである。なお、図13においては、第5実施形態のシート空調ユニット1の吸気口3から第1吹出口13および第2吹出口14までの部分のみを示し、第1および第2実施形態と同じ構成には同一符号を付して説明を省略する。
(Fifth embodiment)
Next, a fifth embodiment will be described. As shown in FIG. 13, the fifth embodiment is different from the first and second embodiments in that a first opening / closing mechanism similar to the third embodiment is used instead of the
すなわち、本第5実施形態では、第3実施形態と同様、第1開閉機構として第2ドア15を、熱交換部9の下流側、より具体的には、第2熱交換器11の下流側の第2通風路6を開ないし閉とするとともに、第1通風路5と第2通風路6との隔壁7の開口部15aを閉ないし開とするように配置する。さらに、第4実施形態と同様、第1通風路5に第1熱交換器10を通過しない空気流れを通すためのバイパス通路16と、このバイパス通路16の入口側(上流側)にバイパス通路を開閉する第2開閉機構としての第3ドア17とを設けている。なお、第2および第3ドア15、17は第3および第4実施形態と同様、ドアモータ31によりリンク32a、32bを介して同時に駆動される。
That is, in the fifth embodiment, as in the third embodiment, the
本第5実施形態においても、ECU30が実行する制御ルーチンは、第1、第2実施形態のものと基本的には同じであるが、第1、第2実施形態における第1ドア12の代わりに第2ドア15および第3ドア17が次のように位置決め制御される点で、第1、第2実施形態のものと異なる。
Also in the fifth embodiment, the control routine executed by the
まず、ペルチェ素子8をオンして第1熱交換器10による冷房効果を得る通常モードでは、第2ドア15は、図13の破線で示される位置となるよう位置決めされ、第1通風路5と第2通風路6との隔壁7の開口部15aを全閉し、同時に、第2通風路6を全開して排熱口としての第2吹出口14から、ペルチェ素子8および第2熱交換器11からの排熱風を吹き出し可能にする。同時に、第3ドア17は、図13の破線で示される、バイパス通路16を塞ぐ位置となるよう位置決めされる。これにより、吸入口3に流入した風量のうち隔壁7で分岐された約半分の風量の風が第1熱交換器10を通過して冷却され、第1通風路5より第1吹出口13およびシート吹出口24からシート20の表面へ吹き出される。
First, in the normal mode in which the
一方、ドラフトモードでは、図2、図6、図8、図9、図10のステップS130において、第2ドア15は、図13における実線で示す位置となるよう、第2通風路6を全閉する(塞ぐ)とともに、第1通風路5と第2通風路6との隔壁7の開口部15aを開放する位置に位置決めされ、第3ドア17は、図13における実線で示す位置となるよう、バイパス通路16を全開(開放)する位置に位置決めされる。また、ドラフトモードの終了後に、図2、図6、図8、図9、図10のステップS140において、第2ドア15は、図13における実線で示す位置となるよう位置決めされ、第3ドア17は、図13の破線で示される位置となるよう位置決めされる。
On the other hand, in the draft mode, in step S130 of FIGS. 2, 6, 8, 9, and 10, the
これにより、ドラフトモードでは、第1吹出口13からの風量は、第1熱交換器10を通過して第1通風路5内を流れる本来の風量に加えて、第2熱交換器11を通過する風量が第1通風路5に流入することにより、吸入口3に流入する風量に対する比率が増加したものとなる。
Thereby, in draft mode, the air volume from the
これにより、ドラフトモードでは、バイパス通路16の開放により第1通風路5の圧損が小さくなるので第1通風路5を通る本来の風量が増加するとともに、さらに、第2熱交換器11を通過する風量が開口部15aを通って第1通風路5に流入することにより、吸入口3に流入する風量に対する第1吹出口13から吹き出す風量の比が、第1ないし第4実施形態よりもさらに増加したものとなる。
Thereby, in draft mode, since the pressure loss of the
なお、ドラフトモードにおいては、ペルチェ素子8はオフとされているので、第2熱交換器11を通過する風は排熱風ではなく送風機4が送風する内気温の空気である。
In the draft mode, since the
本第5実施形態においても、上記第1および第2実施形態と同様の効果を得ることができる。 Also in the fifth embodiment, the same effect as in the first and second embodiments can be obtained.
(他の実施形態)
(1)上記各実施形態では、熱交換部9内の空気流れは、ペルチェ素子8と平行方向に形成されるものとして説明したが、これに限らず、図14に示すように、第1熱交換器10のバイパス通路16側の面10aが開口部を形成してもよい。
(Other embodiments)
(1) In each of the above embodiments, the air flow in the
すなわち、通常、ペルチェ素子8と熱交換部9(第1熱交換器10および第2熱交換器11)とからなるペルチェモジュールは、ペルチェ素子8の両面8a、8b側に熱交換用のフィン10b、11bが設けられ、底板11で挟む構造となっているが、第1熱交換器10側のバイパス通路16側の面10aの底板(天板)に多数の開口10cを設ける、あるいは天板そのものをなくす構造とすることができる。
That is, normally, the Peltier module composed of the
これにより、第1熱交換器10を通過する風が上方、すなわち、バイパス通路16側へも抜けることで、第1熱交換器10を通過する空気流れの圧損をさらに下げることができる。なお、図14は、上記の図12に示す第4実施形態に、一方の天板に開口10cを設けた例を示している。
Thereby, the pressure loss of the air flow which passes the
(2)図12に示す実施形態に対し、第1、第2実施形態と同様、第2熱交換器11の上流側に、第1開閉機構である第1ドア12を設け、この第1ドア12をアクチュエータとしてのドアモータ31およびリンク32により回動させるようにしてもよい。この場合、ECU30が実行する制御ルーチンは、第1、第2実施形態のものと基本的には同じであるが、第1、第2実施形態における第1ドア12の位置決め制御に加えて第3ドア17が第4実施形態と同様に位置決め制御される。なお、この場合、ドラフトモードにおいては、ペルチェ素子8はオフとされる。また、図12に示す実施形態では、第2開閉機構である第3ドア17をバイパス通路16の上流側に設けるものを示したが、第3ドア17をバイパス通路16の下流側に設ける他、バイパス通路16の上流側と下流側の間に設けるようにしてもよい。さらに、バイパス通路16は、第1、第2熱交換器10、11を通過する空気流れをバイパスするものであれば、他の構成のものでもよく、例えば、第2通風路6側に第2熱交換器11をバイパスする通路を設け、そのバイパス通路からダクトで第1吹出口13に空気流れを形成するものであってもよい。
(2) In contrast to the embodiment shown in FIG. 12, a
(3)上記各実施形態において、ドラフトモードでは、ペルチェ素子8をオフ、すなわち通電電流を0とするものを示したが、ペルチェ素子8を駆動するデューティ比を小さくして、第1、第2熱交換器10、11での熱交換量を通常モードよりも小さくするようにしてもよい。つまり、ドラフトモードでは、ペルチェ素子8が、第1、第2熱交換器10、11の熱交換量が通常モードの時よりも少なくなる状態となっていればよい。
(3) In each of the above embodiments, in the draft mode, the
(4)シート表面温度に関連する物理量として、第1実施形態では、シート温度センサ34によって検出されるシートの温度とし、第2実施形態では、内気温センサ33によって検出される内気温としたが、内気温を少なくとも日射量、外気温、熱交換温度(熱交換器の下流側に設けられるセンサで検出した温度)のいずれかで補正してシート表面温度を推定したもの、または外気温と日射量およびその累積時間からシート表面温度を推定したもの、あるいは日射量、外気温、熱交換温度からシート表面温度を推定したものとしてもよい。
(4) As the physical quantity related to the sheet surface temperature, the sheet temperature detected by the
(5)上記各実施形態において、第1ドア12、第2ドア15、第3ドア17は、ドアモータ31によりリンク32、32a、32bを介して駆動する例を示したが、これに限らない。特に、第3実施形態および第5実施形態における、第1開閉機構としての第2ドア15は、周囲温度によって変形可能な素材、例えば、バイメタルや形状記憶合金などにより構成してもよい。
(5) In the above embodiments, the
すなわち、ペルチェ素子8をオンとして第1熱交換器10を通過した空気温度が低くなれば排熱側を開放し、ペルチェ素子8がオフのとき周囲温度が比較的高い場合には排熱側を閉じるようにすれば、ドア駆動のための電力を低減することができる。
That is, when the temperature of the air passing through the
(6)上記各実施形態では、主にクールダウン運転、すなわち、夏場などでシート温度Tsが高温になっている場合の急速冷却を行う場合について説明したが、これに限らず、ペルチェ素子8に逆向きの電流を流すことにより、吸熱側・排熱側が逆転する特徴を利用して、暖房時のウォームアップ運転において用いてもよい。 (6) In each of the above embodiments, the description has been given mainly of the cool-down operation, that is, the case where the rapid cooling is performed when the seat temperature Ts is high in summer or the like. You may use in the warm-up operation at the time of heating using the characteristic that the heat absorption side and the exhaust heat side are reversed by flowing a reverse current.
すなわち、図1において説明すると、冬場などでシート表面温度が低温となった場合に、ドラフトモードにおいて第1ドア12を閉じて、第1吹出口13からの吹出風量を増加させる。このとき、ペルチェ素子8をオフ状態としていれば、送風機4の送風に応じて第1吹出口13から吹き出される風は、低温となったシート温度より高い内気温の空気となり、これによりシート表面をウォームアップすることができる。
That is, referring to FIG. 1, when the seat surface temperature becomes low in winter or the like, the
そして、ウォームアップが進みシート温度が内気温に近づいた状態で、通常モードに移行し、第1熱交換器10側を放熱面、第2熱交換器11側を吸熱面となるようペルチェ素子8の通電電流の方向を設定してペルチェ素子をオンし、第1ドア12を開放することにより、第1通風路6からは加熱風がシート吹出口24へ吹き出され、第2通風路6からは排熱風(吸熱による冷却風)が排熱口としての第2吹出口14よりシート20外へ吹き出される。
Then, in a state where the warm-up progresses and the seat temperature approaches the inside air temperature, the mode is changed to the normal mode, and the
1…シート空調ユニット、2…ダクト、3…吸入口、4…送風機、5…第1通風路、6…第2通風路、8…ペルチェ素子、10…第1熱交換器、11…第2熱交換器、12…第1ドア(第1開閉機構、吹出風量調節手段)、13…第1吹出口、14…第2吹出口(排熱口)、15…第2ドア(第1開閉機構、吹出風量調節手段)、16…バイパス通路、17…第3ドア(第2開閉機構、吹出風量調節手段)。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Seat air-conditioning unit, 2 ... Duct, 3 ... Inlet, 4 ... Blower, 5 ... 1st ventilation path, 6 ... 2nd ventilation path, 8 ... Peltier element, 10 ... 1st heat exchanger, 11 ... 2nd Heat exchanger, 12 ... first door (first opening / closing mechanism, blowing air volume adjusting means), 13 ... first air outlet, 14 ... second air outlet (heat exhaust port), 15 ... second door (first opening / closing mechanism) , Blown air volume adjusting means), 16 ... bypass passage, 17 ... third door (second opening / closing mechanism, blown air volume adjusting means).
Claims (15)
前記ダクトの上流側において前記空気流れが流入するよう開口している吸入口(3)と、
前記吸入口に流入する空気を分岐してそれぞれ、前記第1吹出口へ導く第1通風路(5)と第2吹出口(14)へ導く第2通風路(6)と、
前記吸入口と前記第1および第2吹出口との間の前記ダクト内に設けられ、電流の流れる方向によって吸熱側と放熱側が切り替わる吸熱面と放熱面とを有する熱電効果素子(8)と、前記熱電効果素子の吸熱面および放熱面のいずれか一方の面に設けられ前記第1通風路内の空気と熱交換を行うよう配置されている第1熱交換器(10)と、前記熱電効果素子の他方の面に設けられ前記第2通風路内の空気と熱交換を行うように配置されている第2熱交換器(11)とを備えた熱交換部(9)と、
前記吸入口に流入する風量に対する前記第1吹出口から吹き出される風量の比を、前記熱電効果素子に通電して前記第1熱交換器で熱交換された空気を前記第1吹出口へ送風するとともに前記第2熱交換器で熱交換された空気を前記第2吹出口からシートの外へ排出するときの通常モードと、前記風量の比を前通常モードよりも増加させるドラフトモードとにおいて切り替える吹出風量調節手段(12、15、17)とを備え、
所定条件下では、前記吹出風量調節手段を前記ドラフトモードでの作動とし、前記熱電効果素子を、前記第1、第2熱交換器の熱交換量が前記通常モードの時よりも少なくなる状態とすることを特徴とするシート空調ユニット。 A seat air conditioning unit that guides an air flow from the upstream side into the duct (2), and blows out the air flow from a first outlet (13) disposed on the downstream side of the duct to the seat surface,
An inlet (3) that is open to allow the air flow to flow upstream of the duct;
A first ventilation path (5) for branching the air flowing into the inlet and leading to the first outlet, and a second ventilation path (6) for leading to the second outlet (14);
A thermoelectric effect element (8) provided in the duct between the suction port and the first and second outlets, and having a heat absorption surface and a heat dissipation surface, wherein the heat absorption side and the heat dissipation side are switched depending on the direction of current flow; A first heat exchanger (10) provided on one of the heat absorption surface and the heat dissipation surface of the thermoelectric effect element and arranged to exchange heat with the air in the first ventilation path; and the thermoelectric effect A heat exchange section (9) comprising a second heat exchanger (11) provided on the other surface of the element and arranged to exchange heat with the air in the second ventilation path;
The ratio of the amount of air blown out from the first air outlet to the amount of air flowing into the inlet is energized in the thermoelectric effect element, and air exchanged in the first heat exchanger is blown to the first air outlet. In addition, the mode is switched between a normal mode in which the air heat-exchanged by the second heat exchanger is discharged from the second outlet to the outside of the seat and a draft mode in which the ratio of the air volume is increased from the previous normal mode. A blowing air volume adjusting means (12, 15, 17),
Under a predetermined condition, the blowing air amount adjusting means is operated in the draft mode, and the thermoelectric effect element is in a state where the heat exchange amount of the first and second heat exchangers is smaller than that in the normal mode. A seat air-conditioning unit.
Priority Applications (2)
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---|---|---|---|
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017163580A1 (en) * | 2016-03-24 | 2017-09-28 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Vehicle-mounted air-conditioning device |
JP2017171132A (en) * | 2016-03-24 | 2017-09-28 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | In-vehicle air conditioner |
WO2018150704A1 (en) * | 2017-02-14 | 2018-08-23 | 株式会社デンソー | Seat air-conditioning device |
-
2006
- 2006-02-23 JP JP2006046506A patent/JP2006341840A/en not_active Withdrawn
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WO2017163580A1 (en) * | 2016-03-24 | 2017-09-28 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Vehicle-mounted air-conditioning device |
JP2017171132A (en) * | 2016-03-24 | 2017-09-28 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | In-vehicle air conditioner |
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