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JP4510974B2 - Variable temperature cushion device - Google Patents

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JP4510974B2
JP4510974B2 JP2000016838A JP2000016838A JP4510974B2 JP 4510974 B2 JP4510974 B2 JP 4510974B2 JP 2000016838 A JP2000016838 A JP 2000016838A JP 2000016838 A JP2000016838 A JP 2000016838A JP 4510974 B2 JP4510974 B2 JP 4510974B2
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JP
Japan
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air
heat pump
cushion
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air chamber
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フィハー,スティーブ
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スティーブ・フィハー
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2309/00Gas cycle refrigeration machines
    • F25B2309/001Gas cycle refrigeration machines with a linear configuration or a linear motor

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  • Chair Legs, Seat Parts, And Backrests (AREA)
  • Mattresses And Other Support Structures For Chairs And Beds (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、選択的な可変温度及び装置の外面を提供する例えば、マットレス、またはシート及び背もたれとして使用するクッション、スターリングサイクル(Stirling cycle)で動作するクッションの温度を低減するヒートポンプを含む装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば、自動車のシートまたは背もたれのようなクッションは、クッションに対してだれかが座るかまたは休むときに心地よくするために、選択的に冷却または加熱することができることが好ましい多数の状況がある。寒い環境において、特に、冬季には、自動加熱装置の正規の作動前にシートに座るか、もたれる乗客を暖めるためにシートクッションを比較的短時間で加熱することが望ましいが、この加熱装置は通常、作動が十分に行われるためにはエンジンの冷媒が十分な高温になることが必要である。暖かい季節においては、乗客の前方及び車の内側に冷却空気を直接向ける従来のエアコン装置を有する自動車では、望ましくない高温、多湿の場合、シートと背もたれのクッションに直接面し接触する部分に空気が当たらず、これは、車の乗員をさらに不快にさせる。暖かい季節、または冷たい季節双方の状況において、クッション自体の温かさまたは冷たさは、個々の心地よさの水準を増大する。
【0003】
環境に対して有害と考えられるため、ある種のさらに有効な化学物質(例えば、フレオン(Freon))がエアコン装置用の材料としては除外される。現時点において、この目的に関して公知の他のすべての置換材料は同じ高水準の効率を有せず、実際のところ、フレオンに対して劣っている。また、未来の車が基本的に燃料を節約し有害な生成物を低減するためにさらに少ない動力で作動する必要があり、これは、エアコンまたは加熱装置によって利用できる動力の比率が次第に小さくなる。
【0004】
Steve Feherによる米国特許第5,002,336号において、この目的のために使用されるヒートポンプが熱電ユニットである場合に望まれる冷却または加熱するためシート及び背もたれが示され、この熱電ユニットは、従来のエアコンディショニング技術によって車の内側全体が調整される場合よりも、かなり小さいエネルギーの要求によって所望の機能を達成する。しかしながら、他の公知の従来の技術を考慮する場合であっても、動作全体の効率を増大する際に改良する余地があると信じられている。
【0005】
米国特許第5,002,336号において、シート及び背もたれ構造は温度が調整された空気を受ける気室を含み、この気室の構造は、側壁開口を有する金属ワイヤのばねコイルか、または比較的剛性のプラスティック管から形成される。適当に機能するようにするために、シート構造は、調整された空気が乗員が座るか、またはもたれる体重で空気の流れをあまり閉鎖せず、容易に気室を通過することができるようでなければならない。
【0006】
さらに、自動車のシートのメーカは、内側の支持体(例えば、ばねコイル)は、目に見えるシート表面の美観をつくらなければならず、シートの装飾的美観をこわすことは望ましくないと考慮される。この観点において、ワイヤばねまたは剛性のプラスティック管上に配置された心地よい層の厚さを単に増大させることは本来の目的と矛盾することが分かっている。なぜならば、これは、熱伝達を低減し全体の作動効率を低減するからである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明の種々の観点を説明する際に、この明細書で使用する「クッション」という用語は、上述した装置によって温度が調整され、上述した装置と使用する「シート」と、「背もたれ」と、「マットレス・パッド」との製品を言う。「シート」「背もたれ」または「マットレス・パッド」のいずれかを言うとき、これらの用語が使用される。
【0008】
したがって、本発明の主な目的は、選択的に可変温度の空気を受けるために内側の気室を含む可変温度用クッションを提供し、この気室は、使用中に閉鎖しないように形成されるか、接触が不快ではなく、気室形成手段の外部サインを与えず、熱伝達の水準で禁止される抽出物を生成する比較的厚い外側のコンフォート層を必要としない。
【0009】
クッションの第1の実施の形態として、同じ材料から同様に織られてつくられた一対の鞘の間に保持されたゆるく織られた複数の管を形成するために、強く可撓性のある合成樹脂製のフィラメントが使用される。このように、可撓性で多孔性のエア浸透性パッドが設けられ、この可撓性パッドは、乗員がパッドによりかかり、座りまたは寝ることによって管状室を閉鎖することに対して抵抗するように十分な剛性を有し、この方法において、調整された空気が管状部分に沿って通過し、織られた壁を通って外側に通過し、クッション内に形成された気室の周囲の領域を調整することができる。管は織られたプラスティック製フィラメントから製造されるが、このフィラメントは、互いに交差点で固定されず、その代わり、フィラメントは、互いに自由にスライドし、この結果、ユーザにとってさらによい座り心地となる。
【0010】
提供されたクッション・パッドは、空気が浸透しない底部及び側壁を有し、一方でゆるく編まれた織物の上方カバーが空気浸透性を提供する。さらに可撓性及び座り心地のよさを加えるために、中間の密度及び開放セル変化の低いフォームの層が、織物のカバーとすぐ前のパラグラフで説明されたクッション気室構造との間に挿入される。フォーム層は、良好な空気と蒸気の浸透性を提供するような構造でなければならない。
【0011】
調整された空気入口ダクトは、クッションの後縁に取り付けられ、空気を所定の数の分離された溝に沿ってクッションに伝達する。一対のクッション(例えば、シート及び背もたれ)に調整された空気が供給された場合、ダクトは、分離した複数の溝の空気の流れを各クッションに送る。
【0012】
空気が浸透可能な織物性の管のクッション構造は、同じ寸法の従来のマットレス状に配置されるマットレスまたはパッドとして作用するような寸法にすることができる。
【0013】
スターリングサイクル・コンディショナを含むことが好ましいヒートポンプは、可撓性ホースに沿ってクッション入口ダクトに移動される圧縮空気の温度を選択的に低減するために使用される。実際には、スターリングサイクル・コンディショナは、熱電冷却装置より5ないし6倍効率的であり、製造において廉価である。また、送られる熱の量に関しては、スターリングポンプ(Stirling pump)は、対応する熱電ユニットより小さく、送られる単位熱当たりの重量においてほぼ同じである。
【0014】
好ましくは、スターリングヒートポンプは、望ましくない振動を低減するためにバランス質量と同軸の一対の螺旋コイルバネを含む密封された自由ピストンユニットである。
【0015】
コンディショナに取り付けられたセラミックまたは抵抗性PTCヒータは、コンディショナの冷却部分が不作動に維持される加熱モードの間に空気を暖める。ヒータは、大気との間にさらに熱伝達を促進するピンまたはポストの構造の熱交換器を有する。
【0016】
冷却コンディショナへの収集される凝縮液は、重量通路に従い受けトラップに、次に導管に沿ってフェルトパッドに落ちることができる。電気ヒータは、凝縮液をフェルトから環境の空気に蒸発させる。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、図面、特に図1を参照すると、本発明は、一対のクッション10及び12と関連して図示し説明する。この一対のクッション10及び12は、本発明の原理に従って製造され、特に自動車において使用されるようになっており、このクッション10は、シートを含み、クッション12は、背もたれである。2つのクッション10及び12の構造は同一であり、したがって、クッション10の構造だけを詳細に説明する。
【0018】
図2を参照すると、クッション10は、クッション底部、2つの側壁及び後側をカバーする外側下層14を含み、これらの側面は、異なる多数の材料でつくられ、主な物理的な特性は、空気及び湿気の通過に対して不透過性である。特に後に述べる内側部分16は、温度調整空気を受ける気室を形成すると同時に、心地よさを提供し、使用中、気室の全部またはいかなる部分をも閉鎖することを防止するために必要な剛性を有する。
【0019】
気室部分16の上面にわたって、良好な空気及び蒸気の浸透性が可能になるように低密度から中間の密度で開放構造の比較的薄いフォーム層19が配置されている。このフォーム層は、ユーザに対して心地よさを提供する。フォーム層19にわたって、織られた織物カバーまたは層20が配置され、このカバーまたは層20は、空気が間を容易に通過することができるように十分に開放した織物である。
【0020】
上述したクッション構造から、クッションの側面、後面及び底面が空気に対して不透過性であり、ユーザの足に向かって面する上方及び前縁表面が空気及び蒸気の双方に高度に透過性を有する。したがって、事実、シートクッションは、気室を形成し、この気室は、上述した方法で圧縮空気を受け、この空気は場合によって暖房するか、または冷却するためにユーザの身体によってカバーされないクッションの透過性部分を通って出る。
【0021】
クッション構造をさらに詳細にするために、図2を参照する。上述したように、クッション10は、前面を除くクッションの底面及び側面をカバーする不透過性層14を含む。同様に、最外端上方織物層20と、下のフォームパッド19がある。フォームパッド19と不透過性層14との間の気室の内側は、複数の管状部材34を含む管状パッド32で充填され、この複数の管状部材34は、互いに平行に、フォームパッド19に平行に延びており、管状部材34の各々の軸線方向は、説明する目的で後面の表面から前の側面に延びている。さらに詳細には、管状部材は、弾性プラスティック・フィラメント36から織られ、管のほぼ平坦なシートを形成する縁部接触関係で配置される。個々の管状部材は、第1と第2の開放織物層38及び40によって1つに一緒に固定され、第1と第2の開放織物層38及び40はフィラメント36から製造され、管状部材平面の両側に配置され、それとともに相互に織られる。この方法において、空気が適度の背圧のみに対して各側で開放織物シート並びに管状部材の双方の壁を通して横断する方向に移動することができる単一の構造があり、空気流は管状部材それ自身を通して軸線方向に沿って移動する際に非常に低い背圧によって制限される。使用中において、前述した管状パッド32は、個々に座りよりかかる可撓性及び比較的に柔らかい層を提供することだけでなく、使用中に管状通路が閉鎖されないようにする。さらに、織られたフィラメント構造は、下のコイルの外観を与えるようには上層20には見えない。管の織られた構造と相互接続された層38及び40の重要な側面は、フィラメントが公差点で互いにシールされず、圧力を受けたとき移動することができることであり(図11)、この特徴は、クッションの使用中の柔らかなタッチを加えると考慮される。他方、繊維の織られた構造及び自然の物理的な特徴は圧力を受けたとき、フィラメントが相対的に動く代わりに、使用中に非常に大きな程度まで閉鎖しないような特徴がある。
【0022】
管状パッド32をつくる適当な材料は、ニューヨーク州のTetko社によって製造され、商品名「Tublar Fabric」として販売されている。
図3は、単一のヒートポンプ44からシート及び背もたれクッション10及び12の双方に温度調整された空気を導入し分配する際に使用する空気入口ダクト42を示し、空気入口ダクト42は、後に詳述する。平面図を参照すると、各クッションの幅にわたって測定された対応する異なる点でシート及び背もたれの双方に分配するためにダクトは、4つの分離した溝46,48,49及び50に分割されることが分かる。さらに、ダクトは、分離壁52を有し、この分離壁52により背もたれの複数の溝の配分がシートクッションに分配される複数の溝から分離される(図1参照)。
【0023】
さらに詳細には、可撓性複数の溝導管53は、調整空気の供給源を受けるヒートポンプ44に相互接続する一端54と、ダクト42と着脱可能に接続されるコフィッテイング55を備えている他端と、を有する。この方法において、ダクト42は、個々の調整された空気の供給源を備えた溝の各々を有する。
【0024】
調整された空気入口ダクト42は、クッションに関して次のように配置される。すなわち、調整空気を導入する可撓性導管フィッテイング55が接続される外側入口フィッテイング56がクッションの側方側に隣接して配置される。これにより、シートの位置に干渉せず、使用中に非常に便利であることが分かるように可撓性ホースを介してヒートポンプに相互接続することが可能になる。今日の自動車の大部分は、背もたれとシートレストとの間の湾曲線に縫い込まれた布のストリップを有し、空気入口ダクトフィッテイングの対称的な位置はこの場合設置に関する干渉の可能性を低減する。
【0025】
クッション及びこの点について説明した関連する関連装置の動作全体において、調整された空気流は可撓性導管ホースに沿ってヒートポンプ44から空気入口ダクト42までに圧縮され、ここでシートレスト及びバックレスト・クッションに伝達または分配するために間璧52によって2つのほぼ等しい部分に分離される。最後に、調整された空気は、クッションの各々について4つのほぼ等しい部分に分けられ、シートの場合は前方に、背もたれの場合は上方にクッションに沿って分配される。ユーザに面するクッション材料面を暖房するか、または冷却することに加えて、上述した構造は、クッションを通る対流を介して調整された空気が比較的均一に容易に伝達することを可能にし、クッションを用いる乗員へは非常に少量の空気流を送ることが可能になる。
【0026】
通常、所望のクッションに生成するために調整空気が使用されるが、比較的に高いΔt動作及び熱電素子(例えば、ペルチェ素子)に依存した装置に比較して、対応する高効率の動作に関して本目的において最も有利であることが分かった他のヒートポンプは、密封室(図5参照)内に配置された自由ピストンを備えたスターリング・サイクル型(Stirling cycle)ポンプである。この全体の側面において、スターリングサイクル型ヒートポンプ44は、「低温」端部58を有すると同時に、第2または「高温」の端部60で廃熱を含む空気を排出する。ヒートポンプの低温端部58は、気室61によって包囲されることが分かり、この気室61は、良好な熱伝導関係で低温端部58の最外端面に固定されるメイン熱交換器フィン62を包囲する。電気モータによって駆動されるファンからなる主なブロア64が気室61の外端に固定され、熱交換器フィン62から空気を引き、このフィン62は、ヒートポンプによって冷却され、可撓性ホース66を介してクッションに送る空気を加圧する。同時に補助ファン(図示せず)は、ヒートポンプの「高温端部」60に関する他の気室内に配置される。補助ファンの目的は、高温端部で蓄積された廃熱を取り除き、ヒートポンプの外側に放出することである(図4の矢印参照)。
【0027】
ヒートポンプの使用を冷却モードで説明したが、冷たい寒い時に空気を加熱する手段を備えることが望ましい。この目的のために、スターリング・エンジンの高温端部からの熱は、クーラ空気の代わりにクッションに送ることができるが、これは、この装置が大きく高価になる必要性で完全には満足のゆくものではない。加熱モードでスターリングサイクルを用いる代わりに、正温度係数のカテゴリーのセラミックまは抵抗器ヒータ70が熱交換器気室61の内側のヒートポンプの低温端部58に配置されることが好ましいことが分かった。加熱モードで使用するために、クッションへの空気流温度を43.3℃(約110°F)まで上げるように十分な量の電流(例えば、100ないし150ワット)がヒータ70に流され、その間、スターリングヒートポンプの動作が停止される。したがって、ヒータ70からの熱を受けるメインブロア64は、冷却モードで使用するときと同じ通路に沿って加熱された空気を可撓性ホース66に沿ってクッションまで通過させる。
【0028】
スターリングサイクルの原理で動作する他のヒートポンプも有効であることが分かったが、本発明の実際的な構造は、オハイオ州、アテンズのSunpower社によってつくられ、商品名M223として市販されている電気モータによって駆動されるリニヤ型自由ピストンヒートポンプによって優れた結果を達成することができる。クッションに加えられる空気の温度は、環境温度の4℃であり、スターリングポンプへの入力ワット毎に2.5ワットの冷却が得られる。
【0029】
図5は、本発明を実施する際に有効なスターリング装置44の主な部品を断面図で示す。この装置はハウジング72を有し、ハウジング72は、可動部品全体が内部に配置されガスで充填された密封された室74を包囲する。自由ピストン76は内側オリフィス78に向かい、そこから離れるように移動可能にばね77によってハウジングに弾性的に取り付けられている。磁石80及びコイル82は、導線84及び86を介して電気的に励磁することによってピストンを駆動するためにピストンを包囲する。オリフィス76の反対の側には、ディスプレーサ88が設けられており、オリフィス78に向かいそこから離れるような制限されたガス圧誘導運動が可能なようにばね90によって弾性的に取り付けられている。
【0030】
使用中、コイル82は、ピストン76の往復運動を生じるように電気的パルスが印可される。このピストン76は、オリフィス78を通して圧縮ガスが送られ、ディスプレーサ88を膨張空間92に移動する。パルス駆動と次のパスル駆動との間に、ピストンは、ばね77によって戻され、同様にディスプレーサはばね90によって戻される。上述した往復動の動作によって、膨張空隙92に隣接したハウジング端部は、温度低下を招き、反対側のハウジング端部は、その温度が上昇する。
【0031】
連続したやっかいな事柄は、冷却動作中の作動において主な熱交換器の熱交換器フィン62に集められる凝縮液をなくすことである。大部分の自動車メーカは、車の床を通して過剰な凝縮液を排出することによって凝縮液を排出することは容易でないか、望ましくないとの見解を示している。なぜならば、ドレン開口はつまるか、さまたげられ、その結果、車の床に望ましくない凝縮液がたまるからである。本発明においては、この問題を解決するために、凝縮液トラップ96を有する凝縮液除去手段94が設けられており、この凝縮液トラップ96は、アルミニウムプレート98を含み、この表面にフェルトパッド100が固定されている。好ましくはオーバーヒートの可能性を低減する正温度係数の各種のセラミックまたは抵抗性ヒータ102は、アルミニウムプレートの上面に配置され、適当な電源(図示せず)と相互接続される。ヒートポンプに接続され、シートクッション及び背もたれに連続している導管104はループ106を有し、このループ106は重力経路に沿ってその上に滴下する凝縮液を受けるように主な熱交換器ヒートフィンの下に配置されている。ループまたはトラップの内側に相互連結されるドレン手段108(または、フェルト心)は、フェルトパッド100に直接凝縮液を空にする重力経路に沿って送られる。動作において、トラップによって捕捉され、フェルトパッドを湿らせるドレン手段に沿って送られる凝縮液は、凝縮液を大気に戻すためにヒータ102によって蒸発される。
【0032】
図8を参照すると、1つまたはそれ以上の乗員がその上に座るのに十分な全体寸法のクッション110が示される。特に、クッション110は、管状パッド112、透過性上層を有する上のフォームパッド114と、非浸透性の外層と、底部118とを有する図2において詳細に示し前述したクッションと同様に構成されており、選択的には、フォームパッド114全体をなくすことができる。
【0033】
クッション110は、別々の個々のマットレスまたは図10に示すように従来のマットレス120に配置されたパッドとして使用することもできる。さらに詳細には、この実施の形態において、クッション110は、フィットシートのような織物のカバリング122の中央に配置され、縫われるかまたは他の方法でカバリング122に固定される層124によってこの位置に固定される。その上にある人の足とは反対側にあるクッションの領域において、このクッションは、この領域の冷却効果を低減する材料125の層によって包囲される。このクッションの組立体は、弾性バンド、縫われるか、または他の従来の固定手段によってマットレスの上に固定される。このようなクッションは、寝たきりの患者に医学的に使用することが有利であると考慮されている。調整された空気は、前述した実施の形態(図8)と同じ方法で適当な導管を介してスターリングポンプからクッション110に送られる。
【0034】
図12において、振動及びノイズ遅延手段132を有するスターリング・サイクルヒートポンプ130の他の構成の断面図が示されている。通常の動作において、自由な作動ピストンを含むスターリングサイクル・ヒートポンプは、所定量の振動及びノイズが最小限に維持され、このヒートポンプは、自動車内に、いわゆる前シートに緊密に隣接して配置される。さらに詳細には、第1及び第2の螺旋バネ140及び142内に保持された第1及び第2の軸線方向の延長部136及び138を有する円筒形質量部分134がヒートポンプ外側ハウジング44内に取り付けられ、延長部136及び138は、ヒートポンプのピストンの移動経路(図示せず)と同軸である。動作において、ポンプピストンの動作によって導入された振動運動及びノイズは、質量部分134のカウンタ慣性動作によって減衰される。
【0035】
図13は、さらに熱交換器として作動されるために作用する一組のピン状のフィン146を含み、この熱交換器は、PTCセラミック/抵抗器70によって加熱中に動作効率を改良する際にとくに利点を有することが分かった。ピン状の形状は、圧縮された空気の移動を効率よく受ける際に従来の熱交換器の通常平坦なフィン形状に対してすぐれていると考慮される。
【0036】
本発明を好ましい実施の形態に関連して説明したが、当業者は、特許請求の範囲内に示された改造を行うことができることは理解できよう。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の温度適応シートのクッションの一部が切られた側面図である。
【図2】シートクッションの拡大部分断面図である。
【図3】クッション及び入口ダクトの側面図である。
【図4】ヒートポンプの一部を断面で示した側面図である。
【図5】図4のヒートポンプで使用する自由ピストン型スターリングサイクル装置の断面図である。
【図6】図4のヒートポンプとともに使用する凝縮液除去手段の斜視図である。
【図7】クッション入口ダクトとともに相互に接続される可撓性導管の一部を断面で示した斜視図である。
【図8】スリーピング・パッドとして使用するクッションの他のバージョンの概略部分断面図である。
【図9】図6の凝縮液ハンドリング手段とともに示される本発明の側面図である。
【図10】マットレスに組み立てられて示す図8のクッションの側面図である。
【図11】本発明の気室形成手段の拡大部分断面図である。
【図12】本発明とともに使用する他のスターリング・ポンプの形態の断面図である。
【図13】本発明とともに使用する加熱装置の他の形態の図面である。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an apparatus including a heat pump that reduces the temperature of a cushion that operates in a Stirling cycle, for example, a mattress, or a cushion for use as a seat and backrest, which provides a selectively variable temperature and outer surface of the apparatus.
[0002]
[Prior art]
For example, there are numerous situations in which a cushion, such as an automobile seat or backrest, can be selectively cooled or heated to make it comfortable when someone sits or rests against the cushion. In cold environments, especially in winter, it is desirable to heat the seat cushions in a relatively short time to warm the passengers sitting or leaning before the automatic operation of the automatic heating device. In order for the operation to be sufficiently performed, the refrigerant of the engine needs to have a sufficiently high temperature. In the warmer seasons, cars with conventional air conditioners that direct cooling air directly in front of passengers and inside the car may experience air at the parts that directly face and contact the seat and back cushions in undesirably high temperatures and humidity. Not hitting, this makes the car occupants more uncomfortable. In both warm and cold season situations, the warmth or coldness of the cushion itself increases the level of individual comfort.
[0003]
Certain more effective chemicals (eg, Freon) are excluded as materials for air conditioners because they are considered harmful to the environment. At this time, all other replacement materials known for this purpose do not have the same high level of efficiency and are actually inferior to Freon. In addition, future cars must operate with less power to essentially save fuel and reduce harmful products, which gradually reduces the proportion of power available by the air conditioner or heating device.
[0004]
In US Pat. No. 5,002,336 by Steve Feher, the seat and backrest for cooling or heating desired when the heat pump used for this purpose is a thermoelectric unit is shown, which is a conventional air conditioning technology. Achieves the desired function with a much smaller energy requirement than if the entire interior of the car is adjusted by. However, even when considering other known conventional techniques, it is believed that there is room for improvement in increasing the overall efficiency of operation.
[0005]
In U.S. Pat. No. 5,002,336, the seat and back structure includes an air chamber for receiving temperature-controlled air, the structure of the air chamber being a metal wire spring coil having a side wall opening or a relatively rigid plastic tube. Formed from. In order to function properly, the seat structure should allow the conditioned air to pass through the air chamber easily, with the weight that the occupant sits on or leans so that the air flow is not so closed. I must.
[0006]
In addition, automotive seat manufacturers consider that the inner support (eg, spring coil) must create a visible seat surface aesthetic and it is undesirable to break the decorative aesthetic of the seat. . In this regard, it has been found that simply increasing the thickness of a comfortable layer disposed on a wire spring or rigid plastic tube is inconsistent with its original purpose. This is because this reduces heat transfer and reduces overall operating efficiency.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In describing the various aspects of the present invention, the term “cushion” as used herein refers to the “seat” used with the above-described device, the “back”, A product called “mattress pad”. These terms are used when referring to either “seat”, “backrest” or “mattress pad”.
[0008]
Accordingly, a main object of the present invention is to provide a variable temperature cushion that includes an inner air chamber for selectively receiving variable temperature air, the air chamber being configured not to close during use. Or, the contact is not uncomfortable, does not give an external signature of the chamber forming means, and does not require a relatively thick outer comfort layer that produces an extract that is prohibited at the level of heat transfer.
[0009]
As a first embodiment of the cushion, a strong and flexible composite is used to form a plurality of loosely woven tubes held between a pair of similarly woven sheaths made from the same material. Resin filaments are used. In this way, a flexible and porous air permeable pad is provided, which is flexible so that the occupant can rest on the pad and resist closing the tubular chamber by sitting or sleeping. Stiff enough, in this way, conditioned air passes along the tubular part, passes out through the woven wall and adjusts the area around the air chamber formed in the cushion can do. The tube is made from woven plastic filaments, which are not fixed at the crossing points, but instead the filaments slide freely on each other, resulting in a better sitting comfort for the user.
[0010]
The provided cushion pad has a bottom and side walls that are impermeable to air, while a loosely woven upper cover of the fabric provides air permeability. To add more flexibility and comfort, an intermediate density and low open cell change foam layer is inserted between the fabric cover and the cushioned air chamber structure described in the immediately preceding paragraph. The The foam layer must be structured to provide good air and vapor permeability.
[0011]
A conditioned air inlet duct is attached to the trailing edge of the cushion and transmits air to the cushion along a predetermined number of isolated grooves. When conditioned air is supplied to a pair of cushions (for example, a seat and a backrest), the duct sends a flow of air from a plurality of separated grooves to each cushion.
[0012]
The air permeable fabric tube cushion structure can be dimensioned to act as a mattress or pad that is arranged in a conventional mattress of the same dimensions.
[0013]
A heat pump that preferably includes a Stirling cycle conditioner is used to selectively reduce the temperature of the compressed air that is moved along the flexible hose to the cushion inlet duct. In practice, Stirling cycle conditioners are 5 to 6 times more efficient than thermoelectric coolers and are less expensive to manufacture. Also, with respect to the amount of heat that is sent, the Stirling pump is smaller than the corresponding thermoelectric unit and is approximately the same in weight per unit heat sent.
[0014]
Preferably, the Stirling heat pump is a sealed free piston unit that includes a pair of helical coil springs coaxial with the balance mass to reduce unwanted vibrations.
[0015]
A ceramic or resistive PTC heater attached to the conditioner warms the air during a heating mode in which the cooling portion of the conditioner is maintained inactive. The heater has a heat exchanger with a pin or post structure that further promotes heat transfer to and from the atmosphere.
[0016]
Collected condensate to the cooling conditioner can fall along the weight path to the receiving trap and then along the conduit to the felt pad. The electric heater evaporates the condensate from the felt to the ambient air.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Referring now to the drawings, and more particularly to FIG. 1, the present invention will be illustrated and described in connection with a pair of cushions 10 and 12. The pair of cushions 10 and 12 are manufactured in accordance with the principles of the present invention and are particularly adapted for use in automobiles. The cushion 10 includes a seat and the cushion 12 is a backrest. The structure of the two cushions 10 and 12 is identical, so only the structure of the cushion 10 will be described in detail.
[0018]
Referring to FIG. 2, the cushion 10 includes a cushion bottom, two sidewalls, and an outer lower layer 14 covering the rear side, these sides being made of a number of different materials, the main physical properties being air And impermeable to the passage of moisture. In particular, the inner portion 16 described below provides the comfort necessary to form an air chamber that receives temperature-conditioned air, while providing the necessary rigidity to prevent closing all or any portion of the air chamber during use. Have.
[0019]
A relatively thin foam layer 19 of low to medium density and open structure is disposed over the upper surface of the air chamber portion 16 to allow good air and vapor permeability. This foam layer provides comfort to the user. Over the foam layer 19, a woven fabric cover or layer 20 is disposed, which is a fabric that is sufficiently open so that air can easily pass therethrough.
[0020]
From the cushion structure described above, the side, rear and bottom surfaces of the cushion are impermeable to air and the upper and leading edge surfaces facing the user's foot are highly permeable to both air and steam. . Thus, in fact, the seat cushion forms an air chamber, which receives compressed air in the manner described above, which is optionally covered by a cushion that is not covered by the user's body for heating or cooling. Exit through the permeable part.
[0021]
To further detail the cushion structure, reference is made to FIG. As described above, the cushion 10 includes the impermeable layer 14 that covers the bottom and side surfaces of the cushion except the front surface. Similarly, there is an outermost upper fabric layer 20 and a lower foam pad 19. The interior of the air chamber between the foam pad 19 and the impermeable layer 14 is filled with a tubular pad 32 that includes a plurality of tubular members 34, which are parallel to each other and parallel to the foam pad 19. The axial direction of each of the tubular members 34 extends from the rear surface to the front side for purposes of illustration. More particularly, the tubular members are woven from elastic plastic filaments 36 and are arranged in edge contact relationship to form a substantially flat sheet of tubing. The individual tubular members are secured together by first and second open fabric layers 38 and 40, and the first and second open fabric layers 38 and 40 are manufactured from filament 36 and are in the plane of the tubular member. Located on both sides and woven together with it. In this method, there is a single structure that allows air to move in a transverse direction through both walls of the open fabric sheet as well as the tubular member on each side for only moderate back pressure, and the air flow is that of the tubular member. Limited by very low back pressure when moving along the axial direction through itself. In use, the tubular pad 32 described above not only provides a more flexible and relatively soft layer than sitting separately, but also prevents the tubular passage from being closed during use. Furthermore, the woven filament structure is not visible in the upper layer 20 to give the appearance of the lower coil. An important aspect of layers 38 and 40 interconnected with the woven structure of the tube is that the filaments are not sealed to each other at tolerance points and can move when subjected to pressure (FIG. 11). Is considered to add a soft touch during use of the cushion. On the other hand, the woven structure and natural physical characteristics of the fibers are such that when subjected to pressure, the filaments do not close to a very large extent during use, instead of moving relatively.
[0022]
A suitable material for making the tubular pad 32 is manufactured by Tetko, New York, and sold under the trade name “Tublar Fabric”.
FIG. 3 shows an air inlet duct 42 for use in introducing and distributing temperature-controlled air from a single heat pump 44 to both the seat and back cushions 10 and 12, which will be described in detail later. To do. Referring to the plan view, the duct may be divided into four separate grooves 46, 48, 49 and 50 for distribution to both the seat and the back at corresponding different points measured across the width of each cushion. I understand. Further, the duct has a separation wall 52, and the separation wall 52 separates the distribution of the plurality of grooves of the backrest from the plurality of grooves distributed to the seat cushion (see FIG. 1).
[0023]
More specifically, the flexible multi-groove conduit 53 includes an end 54 interconnected to a heat pump 44 that receives a source of conditioned air, and a fitting 55 detachably connected to the duct 42. And having an end. In this way, the duct 42 has each of the grooves with an individual conditioned air source.
[0024]
The conditioned air inlet duct 42 is arranged as follows with respect to the cushion. That is, an outer inlet fitting 56 to which a flexible conduit fitting 55 for introducing conditioned air is connected is disposed adjacent to the side of the cushion. This allows interconnection to the heat pump via a flexible hose so that it does not interfere with the position of the sheet and proves very convenient during use. Most of today's cars have a strip of fabric sewn into the curve line between the backrest and seatrest, and the symmetrical location of the air inlet duct fitting in this case presents the possibility of interference with the installation. Reduce.
[0025]
In the overall operation of the cushion and related equipment described in this regard, the conditioned air flow is compressed along the flexible conduit hose from the heat pump 44 to the air inlet duct 42 where the seat rest and backrest It is separated into two approximately equal parts by a wall 52 for transmission or distribution to the cushion. Finally, the conditioned air is divided into four approximately equal parts for each of the cushions and is distributed along the cushion forward in the case of a seat and upward in the case of a backrest. In addition to heating or cooling the cushion material surface facing the user, the structure described above allows the conditioned air through convection through the cushion to be transmitted relatively uniformly and easily, A very small amount of airflow can be sent to the passenger using the cushion.
[0026]
Normally, conditioned air is used to produce the desired cushion, but this is the case for the corresponding high efficiency operation compared to devices that rely on relatively high Δt operation and thermoelectric elements (eg Peltier elements). Another heat pump that has been found to be most advantageous for the purpose is a Stirling cycle pump with a free piston located in a sealed chamber (see FIG. 5). In this overall aspect, the Stirling cycle heat pump 44 has a “cold” end 58 and at the same time exhausts air containing waste heat at a second or “hot” end 60. It can be seen that the low temperature end 58 of the heat pump is surrounded by an air chamber 61, which has a main heat exchanger fin 62 fixed to the outermost end surface of the low temperature end 58 with good heat conduction relationship. Siege. A main blower 64 consisting of a fan driven by an electric motor is fixed to the outer end of the air chamber 61 and draws air from the heat exchanger fins 62, which are cooled by a heat pump to cause the flexible hose 66 to Pressurize the air that is sent to the cushion. At the same time, an auxiliary fan (not shown) is placed in another air chamber associated with the “hot end” 60 of the heat pump. The purpose of the auxiliary fan is to remove the waste heat accumulated at the high temperature end and release it to the outside of the heat pump (see arrow in FIG. 4).
[0027]
Although the use of a heat pump has been described in a cooling mode, it is desirable to have a means for heating the air when it is cold and cold. For this purpose, the heat from the hot end of the Stirling engine can be sent to the cushion instead of the cooler air, which is completely satisfactory with the need for this device to be large and expensive. It is not a thing. It has been found that instead of using a Stirling cycle in heating mode, a positive temperature coefficient category ceramic or resistor heater 70 is preferably located at the cold end 58 of the heat pump inside the heat exchanger chamber 61. . A sufficient amount of current (eg, 100 to 150 watts) is passed through heater 70 to raise the airflow temperature to the cushion to 43.3 ° C. (about 110 ° F.) for use in heating mode, The operation of the Stirling heat pump is stopped. Accordingly, the main blower 64 that receives heat from the heater 70 passes the heated air along the same passage as when used in the cooling mode along the flexible hose 66 to the cushion.
[0028]
While other heat pumps operating on the Stirling cycle principle have been found effective, the practical structure of the present invention was made by Sunpower, Inc., Ohio, Ohio, and is marketed under the trade name M223. Excellent results can be achieved with a linear free piston heat pump driven by The temperature of the air applied to the cushion is 4 ° C., the ambient temperature, and 2.5 watts of cooling is obtained for every watt input to the Stirling pump.
[0029]
FIG. 5 shows in cross section the main components of a Stirling device 44 useful in practicing the present invention. The device has a housing 72 that encloses a sealed chamber 74 that is entirely filled with gas and is located inside. The free piston 76 is elastically attached to the housing by a spring 77 that is movable toward and away from the inner orifice 78. Magnet 80 and coil 82 surround the piston to drive the piston by being electrically excited via conductors 84 and 86. A displacer 88 is provided on the opposite side of the orifice 76 and is resiliently attached by a spring 90 to allow limited gas pressure induced motion toward and away from the orifice 78.
[0030]
In use, the coil 82 is applied with an electrical pulse to cause the piston 76 to reciprocate. The piston 76 is supplied with compressed gas through the orifice 78 and moves the displacer 88 to the expansion space 92. Between the pulse drive and the next pulse drive, the piston is returned by a spring 77 and similarly the displacer is returned by a spring 90. Due to the above-described reciprocating motion, the temperature of the housing end adjacent to the expansion gap 92 decreases, and the temperature of the opposite housing end increases.
[0031]
A continuing nuisance is to eliminate the condensate that is collected in the heat exchanger fins 62 of the main heat exchanger during operation during the cooling operation. Most carmakers have expressed the view that draining condensate by draining excess condensate through the car floor is not easy or desirable. This is because the drain opening is clogged or blocked, resulting in unwanted condensate on the car floor. In the present invention, in order to solve this problem, a condensate removing means 94 having a condensate trap 96 is provided. The condensate trap 96 includes an aluminum plate 98 on which the felt pad 100 is provided. It is fixed. Various ceramic or resistive heaters 102 with a positive temperature coefficient that preferably reduce the possibility of overheating are located on the top surface of the aluminum plate and interconnected with a suitable power source (not shown). A conduit 104 connected to the heat pump and continuing to the seat cushion and backrest has a loop 106 which receives the condensate dripping onto it along the gravity path. Is placed underneath. The drain means 108 (or felt core) interconnected inside the loop or trap is routed along a gravity path that emptyes the condensate directly to the felt pad 100. In operation, the condensate captured by the trap and sent along the drain means that wets the felt pad is evaporated by the heater 102 to return the condensate to the atmosphere.
[0032]
Referring to FIG. 8, an overall size cushion 110 is shown that is sufficient for one or more occupants to sit on. In particular, the cushion 110 is constructed similar to the cushion shown in detail in FIG. 2 and described above with a tubular pad 112, a top foam pad 114 having a permeable top layer, a non-permeable outer layer, and a bottom 118. Optionally, the entire foam pad 114 can be eliminated.
[0033]
The cushion 110 can also be used as a separate individual mattress or pad disposed on a conventional mattress 120 as shown in FIG. More particularly, in this embodiment, the cushion 110 is placed in this position by a layer 124 that is placed in the center of a fabric covering 122 such as a fit sheet and is sewn or otherwise secured to the covering 122. Fixed. In the area of the cushion opposite the person's feet above it, the cushion is surrounded by a layer of material 125 that reduces the cooling effect of this area. The cushion assembly is secured onto the mattress by elastic bands, stitched or other conventional fastening means. Such cushions are considered advantageous for medical use in bedridden patients. The conditioned air is sent from the Stirling pump to the cushion 110 via a suitable conduit in the same manner as in the previously described embodiment (FIG. 8).
[0034]
In FIG. 12, a cross-sectional view of another configuration of a Stirling cycle heat pump 130 having vibration and noise delay means 132 is shown. In normal operation, a Stirling cycle heat pump with a free working piston is maintained with a certain amount of vibration and noise to a minimum, and this heat pump is placed in the car, in close proximity to the so-called front seat. . More particularly, a cylindrical mass portion 134 having first and second axial extensions 136 and 138 held within first and second helical springs 140 and 142 is mounted within heat pump outer housing 44. The extensions 136 and 138 are coaxial with the movement path (not shown) of the piston of the heat pump. In operation, the oscillating motion and noise introduced by the operation of the pump piston are damped by the counter inertia operation of the mass portion 134.
[0035]
FIG. 13 further includes a set of pin-shaped fins 146 that serve to be operated as a heat exchanger, which heat exchanger in improving operating efficiency during heating by the PTC ceramic / resistor 70. It has been found to have particular advantages. The pin-like shape is considered to be superior to the normally flat fin shape of conventional heat exchangers in efficiently receiving compressed air movement.
[0036]
While the invention has been described in connection with a preferred embodiment, those skilled in the art will recognize that the modifications shown within the scope of the claims can be made.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view in which a part of a cushion of a temperature adaptive seat according to the present invention is cut.
FIG. 2 is an enlarged partial cross-sectional view of a seat cushion.
FIG. 3 is a side view of a cushion and an inlet duct.
FIG. 4 is a side view showing a part of the heat pump in cross section.
5 is a cross-sectional view of a free piston type Stirling cycle apparatus used in the heat pump of FIG. 4. FIG.
6 is a perspective view of a condensate removing unit used with the heat pump of FIG. 4. FIG.
FIG. 7 is a perspective view, in cross section, of a portion of flexible conduits interconnected with a cushion inlet duct.
FIG. 8 is a schematic partial cross-sectional view of another version of a cushion used as a sleeping pad.
9 is a side view of the present invention shown with the condensate handling means of FIG. 6. FIG.
10 is a side view of the cushion of FIG. 8 shown assembled to a mattress.
FIG. 11 is an enlarged partial sectional view of the air chamber forming means of the present invention.
FIG. 12 is a cross-sectional view of another Stirling pump configuration for use with the present invention.
FIG. 13 is a drawing of another embodiment of a heating device for use with the present invention.

Claims (20)

(a)単一の平面に並列に配置された複数のほぼ平行な管を形成する相互に編まれた合成のモノフィラメントファイバでつくられた上面、底面及び側面を備えた中央に配置された気室であって、当該の壁は、開放するように編まれており、前記気室に受けられた圧縮調整空気は、前記管の長さ方向の通路に沿って、及び前記管の長さ方向の軸線を横断する通路に沿って移動することができ、前記管は、使用中につぶれない程度に横方向に十分大きな剛性を備えている気室と、
(b)前記気室の底面及び側面をカバーする空気及び水分の不透過性層と、
(c)前記気室の前記上面をカバーする空気透過性フォームシートと、を有するクッションと、
前記気室に前記空気及び水分の不透過性層を通して延びるように取り付けられたダクト手段と、
前記圧縮空気流を冷却するためにスターリングサイクル型ヒートポンプを含む圧縮空気流を選択的に冷却または加熱する空気ダクト手段に解放可能に接続された手段と、を有することを特徴とする可変温度クッション装置。
(A) a centrally located air chamber with top, bottom and side surfaces made of interwoven synthetic monofilament fibers forming a plurality of substantially parallel tubes arranged in parallel in a single plane a is the length of the wall of the tube is knitted to open, compressed conditioned air that has been received in the gas chamber, along the through passage in the longitudinal direction of the tube, and the tube can move along the through passage you cross the direction of the axis, wherein the tube includes a gas chamber which is provided with a sufficiently large rigidity in the transverse direction to the extent that does not collapse during use,
(B) an air and moisture impermeable layer covering the bottom and side surfaces of the air chamber;
(C) a cushion having an air permeable foam sheet covering the upper surface of the air chamber;
Duct means attached to the air chamber so as to extend through the impermeable layer of air and moisture;
Means for releasably connecting to the air duct means for selectively cooling or heating the compressed air flow including a Stirling cycle heat pump to cool the compressed air flow. .
前記スターリングサイクル型ヒートポンプは、電気モータによって駆動されるリニヤ自由ピストン装置であることを特徴とする請求項1に記載の装置。  The apparatus according to claim 1, wherein the Stirling cycle heat pump is a linear free piston device driven by an electric motor. 前記気室の相互に編まれたファイバは、織られて開放されたメッシュ層の主表面に接着されることを特徴とする請求項1に記載の装置。  The apparatus of claim 1, wherein the inter-woven fibers of the air chamber are bonded to a major surface of a mesh layer that is woven and released. 前記スターリングポンプから凝縮液を受け、当該凝縮液を大気に蒸発させる手段が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の装置。  2. The apparatus according to claim 1, further comprising means for receiving condensate from the Stirling pump and evaporating the condensate to the atmosphere. 前記凝縮液を受ける手段は、1つの主表面に吸収パッドを有する金属プレートと、前記金属プレートと前記パッドとの間に配置された加熱手段と、を有することを特徴とする請求項4に記載の装置。  5. The means for receiving the condensate has a metal plate having an absorption pad on one main surface, and a heating means disposed between the metal plate and the pad. Equipment. 前記加熱手段は、正温度係数の電気抵抗ヒータであることを特徴とする請求項5に記載の装置。  6. The apparatus according to claim 5, wherein the heating means is an electric resistance heater having a positive temperature coefficient. 前記加熱手段は、正温度係数のセラミックヒータであることを特徴とする請求項6に記載の装置。  The apparatus according to claim 6, wherein the heating unit is a ceramic heater having a positive temperature coefficient. 一対の可変温度クッション装置がダクト手段とともに相互接続されることを特徴とする請求項1に記載の装置。  The apparatus of claim 1 wherein a pair of variable temperature cushioning devices are interconnected with duct means. 前記ダクト手段は、固定された並列した関係で配置された複数の分離空気通路を有することを特徴とする請求項1に記載の装置。  The apparatus of claim 1 wherein the duct means comprises a plurality of separated air passages arranged in a fixed parallel relationship. (a)単一の平面に並列に配置された複数のほぼ平行な管を形成する、相互に編まれ相互に織られた合成のプラスティック製のモノフィラメントファイバでつくられた気室であって、前記管の壁は、開放するように編まれており、使用中、前記気室に受けられる圧縮された調整空気が管の長さ方向の通路に沿って、及び管の長さ方向の軸線を横断する通路に沿って移動することができ、平行な管の平面の両側に配置された第1及び第2のモノフィラメントの解放するように織られた層が平行な管を固定する気室と、
(b)前記気室の底面及び側面をカバーする空気及び水分の不透過性層と、
(c)前記気室の前記上面をカバーし、下の気室管が隆起しないように配置される空気透過性フォームシートと、を有するクッションパッドと、
当該クッションパッド気室に相互接続された空気ダクト手段と、
当該空気ダクト手段を介してクッション気室に送られる圧縮空気を選択的に冷却または加熱する空気ダクト手段に解放可能に接続された冷却加熱手段と、を有することを特徴とする可変温度クッション装置。
(A) an air chamber made of synthetic knitted and interwoven synthetic monofilament fibers forming a plurality of substantially parallel tubes arranged side by side in a single plane, wall of the tube is knitted to open, in use, said air chamber compressed conditioned air is received in the along the through passage in the longitudinal direction of the tube, and the longitudinal axis of the tube air chamber can be moved along the path you cross was woven to release the first and second monofilament arranged on both sides of the plane of the parallel tubes layer secures the parallel tubes When,
(B) an air and moisture impermeable layer covering the bottom and side surfaces of the air chamber;
(C) a cushion pad having an air permeable foam sheet that covers the upper surface of the air chamber and is arranged so that the lower air chamber tube does not rise;
Air duct means interconnected to the cushion pad air chamber;
And a cooling / heating means releasably connected to the air duct means for selectively cooling or heating the compressed air sent to the cushion air chamber via the air duct means.
前記空気流を選択的に冷却加熱する冷却加熱手段は、低温端部及び高温端部を有するヒートポンプと、前記ヒートポンプの前記低温端部に包囲する関係で前記ダクト手段に接続されるヒートポンプ気室と、前記ヒートポンプ気室からの空気を前記ダクト手段を通して前記クッション気室に送るために取り付けられたメインブロアと、前記ヒートポンプ気室内に取り付けられた電気抵抗ヒータとを有し、前記ヒートポンプ及び電気抵抗ヒータは、加熱モードまたは冷却モードを選択的に提供するために別々に個別に作動されることを特徴とする請求項10に記載の装置。  The cooling and heating means for selectively cooling and heating the air flow includes a heat pump having a low temperature end and a high temperature end, and a heat pump air chamber connected to the duct means in a relationship surrounding the low temperature end of the heat pump. A main blower attached to send air from the heat pump air chamber to the cushion air chamber through the duct means, and an electric resistance heater attached to the heat pump air chamber, the heat pump and the electric resistance heater 11. The apparatus of claim 10, wherein the devices are operated separately and separately to selectively provide a heating mode or a cooling mode. 前記ヒートポンプは、スターリングサイクルで電気モータで駆動される自由ピストンポンプであることを特徴とする請求項11に記載の装置。  The apparatus according to claim 11, wherein the heat pump is a free piston pump driven by an electric motor in a Stirling cycle. 熱交換器フィンが前記ヒートポンプ低温端部に固定され、ヒートポンプ気室内に配置され、重力の経路に沿ってヒートフィンから出る水分凝縮液を受けるためにヒートポンプ気室の外側に吸収剤フェルトパッドが配置され、凝縮液を蒸発するために加熱手段がフェルトパッドに接触することを特徴とする請求項11に記載の装置。  A heat exchanger fin is fixed to the cold end of the heat pump and is placed in the heat pump chamber and an absorbent felt pad is placed outside the heat pump chamber to receive moisture condensate exiting the heat fin along the path of gravity The apparatus of claim 11 wherein the heating means contacts the felt pad to evaporate the condensate. 前記フェルトパッドは、金属プレートに取り付けられ、前記加熱手段は、前記金属プレートと前記フェルトパッドとの間に、互いに良好な熱伝導性接触する関係で配置された抵抗性ヒータを含むことを特徴とする請求項13に記載の装置。  The felt pad is attached to a metal plate, and the heating means includes a resistive heater disposed between the metal plate and the felt pad in good thermal conductive contact with each other. The apparatus of claim 13. 前記抵抗性ヒータは、正温度係数のセラミックヒータであることを特徴とする請求項14に記載の装置。  15. The apparatus of claim 14, wherein the resistive heater is a positive temperature coefficient ceramic heater. 上方が開放した容器がフィンから滴下する凝縮液を受け、重力によって前記管に沿って前記管の外側を移動しフェルトパッドに滴下する容器からの凝縮液をドレン管が受けることを特徴とする請求項13に記載の装置。  A container having an open top receives condensate dripping from a fin, and the drain pipe receives condensate from the container dripping onto a felt pad by moving outside the pipe along the pipe by gravity. Item 14. The device according to Item 13. 前記ダクト手段は複数の個々の溝を有し、当該溝に沿って調整された空気がクッション気室に同時に送られることを特徴とする請求項10に記載の装置。  11. The apparatus according to claim 10, wherein the duct means has a plurality of individual grooves, and the air adjusted along the grooves is sent simultaneously to the cushion air chamber. 全体を通して可変温度空気の伝を閉鎖することなく、ユーザが座り、よりかかり横たわることに耐えることができる、可変温度の空気を選択的に受けるクッションであって、
パッドを形成するために長手方向の軸線が相互に平行な関係で配置され、個々の管が単一の平面に配置された中心が中空の複数の管であって、前記管はファイバの交差点でファイバが互いにスライドできるように開放して織られた構造を維持するように織られた合成のプラスティックファイバからなる側壁を有する中心が中空の複数の管と、
ファイバが、固定された所定の間隔だけ離れた関係でパッド管を固定する互いにスライドできるように開放して織られた合成プラスティックファイバ層と、
前記管のパッドの側面と底部を包囲する不透過性層と、
前記パッドをカバーし、前記不透過性層の側面に接続された空気蒸気透過性フォーム層と、を有することを特徴とするクッション。
The transfer our variable temperature air throughout without closed chains, the user is sitting, can withstand a more consuming lying, a cushion selectively receive air of variable temperatures,
A plurality of hollow tubes with longitudinal axes arranged in parallel relation to each other to form a pad, with individual tubes arranged in a single plane, said tubes at the intersections of fibers; A plurality of hollow-centered tubes having side walls made of synthetic plastic fibers woven to maintain an open and woven structure so that the fibers can slide together;
Fiber, a synthetic plastic fiber layer woven open to allow each other a slide for fixing the pad tube in relation spaced apart by a fixed predetermined distance,
An impermeable layer surrounding the sides and bottom of the tube pad;
An air vapor permeable foam layer covering the pad and connected to a side surface of the impermeable layer.
スターリングサイクルを含む冷却空気を提供する手段と、動作中低温端部を備えた自由ピストンのヒートポンプと、前記ヒートポンプ低温端部から前記パッドに空気を移動するパッドブロア手段と前記ヒートポンプ低温端部とを相互接続するダクト手段と、前記ヒートポンプ低温端部に取り付けられた正温度係数の加熱手段と、を有し、前記正温度係数の加熱手段は、スターリングサイクルヒートポンプが作動しないときパッドに移動する空気を加熱するために作動することを特徴とする請求項18に記載のクッション。Means for providing cooling air including a Stirling cycle, a free piston heat pump with a cold end during operation, pad blower means for moving air from the heat pump cold end to the pad, and the heat pump cold end Interconnecting duct means and positive temperature coefficient heating means attached to the cold end of the heat pump, wherein the positive temperature coefficient heating means allows air to move to the pad when the Stirling cycle heat pump does not operate. The cushion according to claim 18, wherein the cushion operates to heat. ピン状の熱交換器フィンは、前記加熱手段にすぐ隣接して配置されており、前記フィンはスターリングサイクルヒートポンプが作動するとき低温端部で低温調整空気に接触することを特徴とする請求項19に記載のクッション。  20. Pin-shaped heat exchanger fins are located immediately adjacent to the heating means, the fins contacting cold conditioned air at the cold end when the Stirling cycle heat pump operates. Cushion as described in.
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