特開 2025-9428 自動車シート用冷却装置

(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】P2025009428

(43)【公開日】2025-01-20

(54)【発明の名称】自動車シート用冷却装置

(51)【国際特許分類】

   B60H 1/32 20060101AFI20250110BHJP

   B60H 1/34 20060101ALI20250110BHJP

【ＦＩ】

B60H1/32 621F

B60H1/34 651A

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023112430

(22)【出願日】2023-07-07

(71)【出願人】

【識別番号】000241500

【氏名又は名称】トヨタ紡織株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】523259961

【氏名又は名称】ソルコールド リミテッド

(71)【出願人】

【識別番号】000177162

【氏名又は名称】三洋貿易株式会社

(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】村尾 浩二

(72)【発明者】

【氏名】中村 康平

(72)【発明者】

【氏名】ヤロン シャンハフ

【テーマコード（参考）】

3L211

【Ｆターム（参考）】

3L211DA53

3L211DA61

3L211DA99

(57)【要約】

【課題】簡潔な構造で冷風を供給できる自動車シート用冷却装置を提供する。
【解決手段】本開示の一態様は、自動車用のシートの内部に設けられたダクトと、ダクトに空気を送るように構成されたファンと、ダクト内に配置されたアンチストークス発光体と、アンチストークス発光体をアンチストークス発光させる光を、アンチストークス発光体に照射するように構成された光源と、を備える自動車シート用冷却装置である。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

自動車用のシートの内部に設けられたダクトと、
前記ダクトに空気を送るように構成されたファンと、
前記ダクト内に配置されたアンチストークス発光体と、
前記アンチストークス発光体をアンチストークス発光させる光を、前記アンチストークス発光体に照射するように構成された光源と、
を備える、自動車シート用冷却装置。

【請求項2】

請求項１に記載の自動車シート用冷却装置であって、
前記アンチストークス発光体は、
電磁波の吸収によってアンチストークス発光するように構成された基材層と、
前記基材層に重ねられると共に、電磁波をフィルタリングして一部の波長帯域の電磁波を前記基材層に伝達するように構成された上層と、
を有する、自動車シート用冷却装置。

【請求項3】

請求項１又は請求項２に記載の自動車シート用冷却装置であって、
前記光源は、発光ダイオードである、自動車シート用冷却装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、自動車シート用冷却装置に関する。

【背景技術】

【0002】

ペルチェ素子を用いて冷却した空気を供給するシート用冷却装置が公知である（特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平５－２７７０２０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ペルチェ素子は、電流の供給によって冷却面の温度が低下する一方で、冷却面と反対側の発熱面の温度が上昇する。そのため、シート用冷却装置において、冷風を供給する送風路に加えて、発熱面に対する排熱を行うための排熱路も必要となる。

【0005】

本開示の一局面は、簡潔な構造で冷風を供給できる自動車シー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、自動車用のシート（１００）の内部に設けられたダクト（２）と、ダクト（２）に空気を送るように構成されたファン（３）と、ダクト（２）内に配置されたアンチストークス発光体（４）と、アンチストークス発光体（４）をアンチストークス発光させる光を、アンチストークス発光体（４）に照射するように構成された光源（５）と、を備える自動車シート用冷却装置（１）である。

【0007】

このような構成によれば、アンチストークス発光体（４）のアンチストークス発光によって、ダクト（２）内の空気が冷却される。そのため、排熱路を設けることなく、簡潔な構造で冷風を着席者に供給できる。

【0008】

本開示の一態様では、アンチストークス発光体（４）は、電磁波の吸収によってアンチストークス発光するように構成された基材層（４１）と、基材層（４１）に重ねられると共に、電磁波をフィルタリングして一部の波長帯域の電磁波を基材層（４１）に伝達するように構成された上層（４２）と、を有してもよい。このような構成によれば、アンチストークス発光体（４）に照射される光の波長帯域を広くできるため、光源（５）が出射する光の選択又は調整が容易になる。

【0009】

本開示の一態様では、光源（５）は、発光ダイオードであってもよい。このような構成によれば、アンチストークス発光体（４）が発光しやすい波長の光を安定して供給することができる。

【0010】

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】

【0011】

【図1】図１は、実施形態におけるシートの模式図である。

【図2】図２は、実施形態における自動車シート用冷却装置の模式図である。

【図3】図３は、図２の自動車シート用冷却装置におけるアンチストークス発光体の模式的な断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

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１に示す自動車シート用冷却装置１（以下、単に「冷却装置１」ともいう。）は、乗用車に設定されたシート１００に取り付けられる。

【0013】

冷却装置１は、シート１００の着席者に冷風を供給するように構成されている。冷却装置１は、シート１００のシートクッション１０１及びシートバック１０２に１つずつ配置されている。

【0014】

図２に示すように、冷却装置１は、ダクト２と、ファン３と、アンチストークス発光体４と、光源５とを備える。

【0015】

＜ダクト＞
ダクト２は、シート１００のシートクッション１０１又はシートバック１０２の内部に設けられている。ダクト２は、排出口２１と、給気口２２とを有する。

【0016】

排出口２１は、シートクッション１０１の上面又はシートバック１０２の前面に設けられた開口と連通している。給気口２２は、シートクッション１０１の底面又はシートバック１０２の背面に設けられた開口と連通している。

【0017】

＜ファン＞
ファン３は、ダクト２に空気を送るように構成されている。ファン３は、ダクト２内の給気口２２の近傍に配置されている。ファン３は、給気口２２から空気を吸い込んで、排出口２１から空気を排出する。ファン３は、例えばモータによって回転する。

【0018】

＜アンチストークス発光体＞
アンチストークス発光体４は、ダクト２内に配置されている。具体的には、アンチストークス発光体４は、ダクト２の内周面に固定されたシート状の部材である。なお、アンチストークス発光体４は、空気の流れ方向と交差するように張られた網状の部材であってもよい。

【0019】

アンチストークス発光体４としては、例えば、米国特許出願公開第２０１９／０１５４３１６号明細書に記載されたものが使用できる。具体的には、図３に示すように、アンチストークス発光体４は、基材層４１と、上層４２とを有する。なお、アンチストークス発光体４は、基材層４１と上層４２との間に配置された、接着層、空気層等の他の層を有してもよい。

【0020】

基材層４１は、電磁波（つまり光）の吸収によってアンチストークス発光（つまりアンチストークス蛍光）するように構成された冷却層である。基材層４１は、上層４２よりも光源５から遠い側に配置されている。

【0021】

基材層４１に進入した電磁波は、基材層４１に含まれる活性成分と相互作用し、進入時よりも大きなエネルギーを有した状態で散乱される。電磁波には、活性成分のフォノンによってエネルギーが供給される。このように熱が光に変換されることで、基材層４１の温度が低下する。その結果、ダクト２内の空気が冷却される。

【0022】

基材層４１の材質としては、例えば、硫化カドミウム、ヒ化ガリウム（ＧａＡｓ）量子井戸、イッテルビウム添加フッ化リチウムイットリウム（Ｙｂ：ＹＬＦ）結晶、イッテルビウム添加タングステン酸塩（Ｙｂ：ＫＧＷ）結晶、１質量％Ｙｂ^３＋添加フルオロジルコニウム酸塩ガラス（ＺＢＬＡＮＰ）、^９Ｂｅ^＋、セシウム、ＣｄＳｅ／ＺｎＳ等が挙げられる。

【0023】

上層４２は、基材層４１の光源５と対向する面に重ねられている。上層４２は、電磁波をフィルタリングして一部の波長帯域の電磁波を基材層４１に伝達するように構成されたフィルタ層である。

【0024】

上層４２が基材層４１に伝達する電磁波の波長帯域は、基材層４１に含まれる基底準位の電子を励起準位まで励起させるのに適した推奨波長帯域である。上層４２は、推奨波長帯域の電磁波のみを通過させ、推奨波長帯域外の電磁波は通過させない。

【0025】

上層４２の材質としては、例えば、アクリル酸ポリマー、オレフィンポリマー（特に、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、超低密度ポリエチレン（ＶＬＤＰＥ）、超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）、超低分子量ポリエチレン（ＵＬＭＷＰＥ又はＰＥ－ＷＡＸ）、高分子量ポリエチレン（ＨＭＷＰＥ）、高密度架橋ポリエチレン（ＨＤＸＬＰＥ）、架橋ポリエチレン（ＰＥＸ又はＸＬＰＥ）、塩素化ポリエチレン（ＣＰＥ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、メタロセン直鎖状低密度ポリエチレン（ｍ－ＬＬＤＰＥ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、エチレン－酢酸ビニル共重合（ＥＶＡ）樹脂等）、ポリエステルポリマー（ＰＳＲ）（特に、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、ポリカプロラクトン（ＰＣＬ）、ポリエチレンアジペート（ＰＥＡ）、ポリブチレンアジペート（ＰＢＡ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等）、スチレンポリマー（特に、ポリスチレン（ＰＳ）、スチレンブタジエンポリマー、ポリウレタン（ＰＵＲ）、ポリウレタンフォーム等）、フッ素樹脂（特に、テフロン（登録商標）、ナイロン６．６、ナイロン６）、ポリマー樹脂、アクリル樹脂、これらの組み合わせ等の高分子化合物が使用される。

【0026】

これらの高分子化合物を用いた上層４２は、基材層４１の活性成分を担持するマトリックスを構成してもよい。高分子化合物には、レアアースイオン、結晶、又は半導体の晶子が埋め込まれてもよい。

【0027】

また、上層４２の材質は高分子化合物に限定されず、例えば、水酸化アルミニウム、炭酸カルシウム、酸化チタン、酸化亜鉛、シリカ、石英、クロロタロニル、ポリシロキサン、霞石閃長岩、シラン、メチルトリ（エチルメチルケトキシム）、オクタメチルシクロテトラシロキサン、アモルファスシリカ、有機顔料、無機顔料、セラミック顔料、酸化鉄、酸化物、セラミック微粒子、炭酸カルシウム、炭化水素、シクロアルカン等が使用されてもよい。

【0028】

上層４２は、例えば、塗装、蒸着等によって基材層４１の表面に形成することができる。基材層４１及び上層４２は、例えばシリコン等で形成されたウエハ上に設けられてもよい。

【0029】

＜光源＞
図２に示す光源５は、アンチストークス発光体４をアンチストークス発光させる光を、アンチストークス発光体４に照射するように構成されている。

【0030】

具体的には、光源５は、アンチストークス発光体４の基材層４１をアンチストークス発光させる波長を含む光を、上層４２の表面に向けて照射する。光源５が発する光の波長は、基材層４１の材質によって適宜選択され、概ね３００ｎｍから１１００ｎｍの範囲である。

【0031】

光源５としては、発光ダイオード（ＬＥＤ）が好ましい。光源５として発光ダイオードを用いることで、アンチストークス発光体４が発光しやすい波長の光を安定して供給することができる。

【0032】

なお、図２では、光源５はアンチストークス発光体４の上流に配置されているが、光源５は、アンチストークス発光体４の下流に配置されてもよい。また、光源５のダクト２の径方向における位置は特に限定されない。

【0033】

［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）アンチストークス発光体４のアンチストークス発光によって、ダクト２内の空気が冷却される。そのため、排熱路を設けることなく、簡潔な構造で冷風を着席者に供給できる。

【0034】

（１ｂ）アンチストークス発光体４が上層４２を有することで、アンチストークス発光体４に照射される光の波長帯域を広くできるため、光源５が出射する光の選択又は調整が容易になる。

【0035】

［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。

【0036】

（２ａ）上記実施形態の自動車シート用冷却装置において、アンチストークス発光体は、必ずしも上層を有しなくてもよい。

【0037】

（２ｂ）上記実施形態の自動車シート用冷却装置は、乗用車以外の自動車に用いられるシートにも適用することができる。

【0038】

（２ｃ）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】

【0039】

１…自動車シート用冷却装置、２…ダクト、３…ファン、
４…アンチストークス発光体、５…光源、２１…排出口、２２…給気口、
４１…基材層、４２…上層、
１００…シート、１０１…シートクッション、１０２…シートバック。

【図1】

【図2】

【図3】