特開 2024-106676 ヘッドレスト用冷却装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024106676

(43)【公開日】2024-08-08

(54)【発明の名称】ヘッドレスト用冷却装置

(51)【国際特許分類】

   B60N 2/879 20180101AFI20240801BHJP

   A47C 7/74 20060101ALI20240801BHJP

   A47C 7/72 20060101ALI20240801BHJP

   A47C 7/38 20060101ALI20240801BHJP

【ＦＩ】

B60N2/879

A47C7/74 C

A47C7/72

A47C7/38

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023011066

(22)【出願日】2023-01-27

(71)【出願人】

【識別番号】000241500

【氏名又は名称】トヨタ紡織株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000578

【氏名又は名称】名古屋国際弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】門野 佑基

【テーマコード（参考）】

3B084

3B087

【Ｆターム（参考）】

3B084JA01

3B084JD02

3B084JG02

3B084JG06

3B087DC05

3B087DE09

(57)【要約】

【課題】温風の排出を抑制できるヘッドレスト用冷却装置を提供する。
【解決手段】本開示の一態様は、ヘッドレストの内部に設けられた通気路と、通気路に配置されると共に、排出運転と吸込運転とが可能なファンと、通気路において排出運転時のファンの下流側に配置されると共に、ファンの吸込運転時に音を発生させるように構成された音発生機構と、を備えるヘッドレスト用冷却装置である。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ヘッドレストの内部に設けられた通気路と、
前記通気路に配置されると共に、排出運転と吸込運転とが可能なファンと、
前記通気路において前記排出運転時の前記ファンの下流側に配置されると共に、前記ファンの前記吸込運転時に音を発生させるように構成された音発生機構と、
を備える、ヘッドレスト用冷却装置。

【請求項2】

請求項１に記載のヘッドレスト用冷却装置であって、
前記音発生機構は、空気の流れ方向に延伸する複数のフィンを有し、
前記複数のフィンは、それぞれ、
前記ファンの前記排出運転時に空気を前記複数のフィンの側方に誘導する形状の第１端部と、
前記ファンの前記吸込運転時に空気が滞留する形状の第２端部と、
を有する、ヘッドレスト用冷却装置。

【請求項3】

請求項１に記載のヘッドレスト用冷却装置であって、
前記音発生機構は、前記ファンの前記吸込運転時に空気が流入する共鳴器を有する、ヘッドレスト用冷却装置。

【請求項4】

請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のヘッドレスト用冷却装置であって、
前記ファンに前記吸込運転を実行させた後、前記ファンに前記排出運転を実行させるように構成された制御部をさらに備え、
前記制御部は、前記吸込運転時の前記ファンの回転数を、前記排出運転時の前記ファンの回転数よりも大きくする、ヘッドレスト用冷却装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、ヘッドレスト用冷却装置に関する。

【背景技術】

【0002】

ヘッドレストの内部から着席者に向けて空気を送る冷却装置が公知である（特許文献１参照）。この冷却装置は、ヘッドレスト内部に配置されたファンによってヘッドレスト外部から空気を吸引し、送風を行う。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第５８１６２２９号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述のヘッドレスト用冷却装置では、ヘッドレスト内部に熱がこもっている場合、送風の開始時に温風がヘッドレストから排出される。そのため、着席者が不快を感じるおそれがある。

【0005】

本開示の一局面は、温風の排出を抑制できるヘッドレスト用冷却装置を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一態様は、ヘッドレスト（１００）の内部に設けられた通気路（２）と、通気路（２）に配置されると共に、排出運転と吸込運転とが可能なファン（３）と、通気路（２）において排出運転時のファン（３）の下流側に配置されると共に、ファン（３）の吸込運転時に音を発生させるように構成された音発生機構（６）と、を備えるヘッドレスト用冷却装置（１）である。

【0007】

このような構成によれば、ファン（３）の吸込運転によってヘッドレスト（１００）の内部を冷却することができる。そのため、ヘッドレスト用冷却装置（１）の起動時における温風の排出を抑制できる。また、音発生機構（６）により吸込運転時に音が発生するため、冷風が供給されるまでの間、ヘッドレスト用冷却装置（１）が正常作動していることをユーザーが認識できる。

【0008】

本開示の一態様では、音発生機構（６）は、空気の流れ方向に延伸する複数のフィン（６１）を有してもよい。複数のフィン（６１）は、それぞれ、ファン（３）の排出運転時に空気を複数のフィン（６１）の側方に誘導する形状の第１端部（６１Ａ）と、ファン（３）の吸込運転時に空気が滞留する形状の第２端部（６１Ｂ）と、を有してもよい。このような構成によれば、比較的簡潔な構成で、ヘッドレスト（１００）内に音発生機構（６）を設けることができる。

【0009】

本開示の一態様では、音発生機構（６）は、ファン（３）の吸込運転時に空気が流入する共鳴器（６２）を有してもよい。このような構成によっても、比較的簡潔な構成で、ヘッドレスト（１００）内に音発生機構（６）を設けることができる。

【0010】

本開示の一態様は、ファン（３）に吸込運転を実行させた後、ファン（３）に排出運転を実行させるように構成された制御部（９）をさらに備えてもよい。制御部（９）は、吸込運転時のファン（３）の回転数を、排出運転時のファン（３）の回転数よりも大きくしてもよい。このような構成によれば、音発生機構（６）の発生音とファン（３）の作動音とによってヘッドレスト用冷却装置（１）の作動をユーザーに認識させることができる。

【0011】

なお、上記各括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的構成等との対応関係を示す一例であり、本開示は上記括弧内の符号に示された具体的構成等に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】図１Ａは、実施形態におけるヘッドレストの模式的な斜視図であり、図１Ｂは、図１Ａのヘッドレストの模式的な透視図である。

【図2】図２Ａは、図１ＢのＩＩＡ－ＩＩＡ線での模式的な断面図であり、図２Ｂは、図１ＢのＩＩＢ－ＩＩＢ線での模式的な断面図である。

【図3】図３は、図１Ｂの音発生機構の模式図である。

【図4】図４Ａ及び図４Ｂは、図３のフィンの模式図である。

【図5】図５Ａ、図５Ｂ及び図５Ｃは、図３とは異なる実施形態におけるフィンの模式図である。

【図6】図６は、図３の第１共鳴器の模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本開示が適用された実施形態について、図面を用いて説明する。
［１．第１実施形態］
［１－１．構成］
図１Ａ及び図１Ｂに示すヘッドレスト用冷却装置１（以下、単に「冷却装置１」ともいう。）は、乗物用シートのヘッドレスト１００に取り付けられる。

【0014】

ヘッドレスト用冷却装置１は、着席者の首元に冷風を供給するように構成されている。ヘッドレスト用冷却装置１は、通気路２と、ファン３と、温度センサ４と、冷却機構５と、音発生機構６と、制御部９とを備える。

【0015】

＜通気路＞
通気路２は、ヘッドレスト１００の内部に設けられている。通気路２は、排出口２１と、第１給気口２２と、第２給気口２３とを有する。

【0016】

排出口２１は、ヘッドレスト１００の前方かつ下部に設けられている。第１給気口２２は、ヘッドレスト１００の左側面に設けられている。第２給気口２３は、ヘッドレスト１００の右側面に設けられている。

【0017】

＜ファン＞
ファン３は、通気路２に配置されると共に、排出運転と吸込運転とが可能である。ファン３は、例えばモータによって回転する。

【0018】

ファン３は、通気路２のうち、第１給気口２２に連通する部位と、第２給気口２３に連通する部位との合流部分に配置されている。本実施形態では、ファン３は、２つのプロペラを有する。

【0019】

排出運転では、ファン３は、第１給気口２２及び第２給気口２３から空気を吸い込んで排出口２１から排出する方向に回転する。また、吸込運転では、ファン３は、排出口２１から空気を吸い込んで第１給気口２２及び第２給気口２３から排出する方向（つまり排出運転とは逆の方向）に回転する。

【0020】

＜温度センサ＞
図２Ａに示すように、温度センサ４は、通気路２において、排出運転時のファン３及び冷却機構５の下流側、かつ音発生機構６の上流側に配置されている。

【0021】

具体的には、温度センサ４は、通気路２において、冷却機構５と音発生機構６との間に配置されている。温度センサ４は、通気路２内部の空気の温度を検出し、制御部９に出力する。

【0022】

＜冷却機構＞
冷却機構５は、通気路２内の空気を冷却する。冷却機構５は、通気路２において、排出運転時のファン３の下流側に配置されている。冷却機構５としては、例えばペルチェ素子が使用できる。冷却機構５の稼働及び停止は、制御部９によって制御される。

【0023】

＜音発生機構＞
音発生機構６は、通気路２において、排出運転時のファン３の下流側に配置されている。具体的には、音発生機構６は、排出口２１と冷却機構５との間に配置されている。

【0024】

音発生機構６は、ファン３の排出運転時に発生する音よりも大きい音を、ファン３の吸込運転時に発生させるように構成されている。音発生機構６は、複数のフィン６１と、第１共鳴器６２と、第２共鳴器６３とを有する。

【0025】

図３に示すように、複数のフィン６１は、空気の流れ方向にそれぞれ延伸している。複数のフィン６１は、空気の流れ方向と直交する方向に間隔を設けて並べられている。空気は、隣接する２つのフィン６１の間のスリット、又はフィン６１と通気路２の壁との間のスリットをフィン６１の長手方向に沿って流れる。

【0026】

なお、図３では、図中上方にファン３が配置されている。したがって、ファン３が排出運転時には、図中の下に向かって空気が流れ、ファン３が吸込運転時には、図中の上に向かって空気が流れる。また、フィン６１は、通気路２内への異物の侵入を抑制する柵としても機能する。

【0027】

フィン６１は、第１端部６１Ａと、第２端部６１Ｂとを有する。第１端部６１Ａは、フィン６１の長手方向の端部のうち、ファン３に近い側の端部である。第２端部６１Ｂは、第１端部６１Ａとは反対側の（つまり、排出口２１に近い）端部である。

【0028】

図４Ａに示すように、第１端部６１Ａには、ファン３の排出運転時に空気が衝突する。第１端部６１Ａは、空気を複数のフィン６１の側方に誘導する形状を有する。具体的には、第１端部６１Ａは、先端に向かうに連れて幅が小さくなるように湾曲している。そのため、第１端部６１Ａに衝突した空気は、２つのフィン６１の間のスリット、又はフィン６１と通気路２の壁との間のスリットに誘導される。

【0029】

図４Ｂに示すように、第２端部６１Ｂには、ファン３の吸込運転時に空気が衝突する。第２端部６１Ｂは、空気が滞留する（つまり乱流を発生させる）形状を有する。具体的には、第２端部６１Ｂは、空気の流れ方向と直交する平面を有する。第２端部６１Ｂにおける空気の滞留により、排出運転時よりも大きな気流音が音発生機構６で発生する。

【0030】

図５Ａに示すように、第２端部６１Ｂは、第１端部６１Ａに向けて凹むように湾曲していてもよい。また、図５Ｂ及び図５Ｃに示すように、第１端部６１Ａは、先端に向かって連続的に幅が減少してもよい。つまり、フィン６１は、楔形状であってもよい。

【0031】

図３に示す第１共鳴器６２及び第２共鳴器６３は、ファン３の吸込運転時に空気が流入することで共鳴音を発生させるように構成されている。第１共鳴器６２は、通気路２の壁のうち、フィン６１と対向する部分に配置されている。第２共鳴器６３は、第１共鳴器６２とは反対側において、通気路２の壁のうち、フィン６１と対向する部分に配置されている。

【0032】

図６に示すように、第１共鳴器６２は、通路６２Ａと、本体６２Ｂと、ガイド壁６２Ｃとを有する。通路６２Ａは、通気路２の壁から外側に延伸している。本体６２Ｂは、通路６２Ａと連通した容器である。本体６２Ｂは、通路６２Ａから内部に進入した空気を共振させる。

【0033】

ガイド壁６２Ｃは、ファン３の吸込運転時に空気が衝突する位置に設けられている。また、ガイド壁６２Ｃは、通路６２Ａと連続して設けられている。そのため、ガイド壁６２Ｃに衝突した空気は、通路６２Ａへと誘導される。

【0034】

通気路２は、ガイド壁６２Ｃを境界として、ファン３に近い領域（つまり排出運転時の上流領域）が、排出口２１に近い領域（つまり排出運転時の下流領域）に対して縮径している。そのため、ファン３の排出運転時では、空気はガイド壁６２Ｃに衝突しない。なお、第２共鳴器６３の構成は、第１共鳴器６２と同じである。

【0035】

＜制御部＞
図１Ｂに示す制御部９は、ファン３及び冷却機構５を制御する装置である。制御部９は、例えば、プロセッサと、ＲＡＭ、ＲＯＭ等の記憶媒体と、入出力部とを備えるコンピュータにより構成される。制御部９は、乗物用シートに内蔵されてもよいし、乗物に搭載されるエレクトロニックコントロールユニット（ＥＣＵ）に組み込まれてもよい。

【0036】

制御部９は、冷却処理と、運転処理とを実行するように構成されている。冷風供給開始の入力を受けると、制御部９は、まず冷却処理を開始する。また、制御部９は、冷却処理の開始に合わせて、冷却機構５を稼働させる。

【0037】

冷却処理では、制御部９は、温度センサ４が検出する温度が予め定めた閾値以上の場合にファン３に予め定めた冷却時間で吸込運転を実行させる。具体的には、制御部９は、温度センサ４が検出する温度に基づいて、冷却時間を設定する。

【0038】

運転処理は、冷却処理の実行後に実行される。運転処理では、制御部９は、ファン３に排出運転を実行させる。これにより、冷却機構５によって冷却された空気が排出口２１から連続的に排出される。運転処理は、制御部９が冷風供給停止の入力を受けるまで継続される。

【0039】

制御部９は、吸込運転時のファン３の回転数を、排出運転時のファン３の回転数よりも大きくする。吸込運転時の回転数は、例えば、排出運転時の回転数の１．３倍とすることができる。これにより、吸込運転時のファン３の駆動音が、排出運転時のファン３の駆動音よりも大きくなる。

【0040】

［１－２．効果］
以上詳述した実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１ａ）ファン３の吸込運転によってヘッドレスト１００の内部を冷却することができる。そのため、ヘッドレスト用冷却装置１の起動時における温風の排出を抑制できる。また、音発生機構６により吸込運転時に音が発生するため、冷風が供給されるまでの間、ヘッドレスト用冷却装置１が正常作動していることをユーザーが認識できる。

【0041】

（１ｂ）第１端部６１Ａと第２端部６１Ｂとを有する複数のフィン６１によって、比較的簡潔な構成で、ヘッドレスト１００内に音発生機構６を設けることができる。
（１ｃ）共鳴器６２，６３によっても、比較的簡潔な構成で、ヘッドレスト１００内に音発生機構６を設けることができる。

【0042】

（１ｄ）吸込運転時のファン３の回転数が排出運転時のファン３の回転数よりも大きくされることで、音発生機構６の発生音とファン３の作動音とによってヘッドレスト用冷却装置１の作動をユーザーに認識させることができる。

【0043】

［２．他の実施形態］
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は、上記実施形態に限定されることなく、種々の形態を採り得ることは言うまでもない。

【0044】

（２ａ）上記実施形態のヘッドレスト用冷却装置において、制御部は、必ずしも吸込運転時のファンの回転数を排出運転時のファンの回転数よりも大きくしなくてもよい。例えば、それぞれの回転数は同じであってもよい。

【0045】

（２ｂ）上記実施形態のヘッドレスト用冷却装置において、音発生機構は、複数のフィン及び共鳴器のうち一方を有しなくてもよい。
（２ｃ）上記実施形態のヘッドレスト用冷却装置は、必ずしも冷却機構を備えなくてもよい。

【0046】

（２ｄ）上記実施形態のヘッドレスト用冷却装置は、乗用車以外の自動車に用いられるシートや、自動車以外の例えば鉄道車両、船舶、航空機等の乗物に用いられるシートにも適用することができる。また、上記実施形態のヘッドレスト用冷却装置は、乗物以外の施設（例えば、映画館、劇場など）に設置されるシートに用いることもできる。

【0047】

（２ｅ）上記実施形態における１つの構成要素が有する機能を複数の構成要素として分散させたり、複数の構成要素が有する機能を１つの構成要素に統合したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加、置換等してもよい。なお、特許請求の範囲に記載の文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。

【符号の説明】

【0048】

１…ヘッドレスト用冷却装置、２…通気路、３…ファン、４…温度センサ、
５…冷却機構、６…音発生機構、９…制御部、２１…排出口、２２…第１給気口、
２３…第２給気口、６１…フィン、６１Ａ…第１端部、６１Ｂ…第２端部、
６２…第１共鳴器、６２Ａ…通路、６２Ｂ…本体、６２Ｃ…ガイド壁、
６３…第２共鳴器、１００…ヘッドレスト。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】