DE102004007859A1

DE102004007859A1 - Temperiervorrichtung für Fahrzeugsitze

Info

Publication number: DE102004007859A1
Application number: DE102004007859A
Authority: DE
Inventors: Michael Weiss; Josef Armbruster
Original assignee: WET Automotive Systems AG
Current assignee: Armbruster Josef 86415 Mering De; Weiss Michael 83671 Benediktbeuern De
Priority date: 2004-02-17
Filing date: 2004-02-17
Publication date: 2005-09-08
Anticipated expiration: 2024-02-18
Also published as: US20050184565A1; DE102004007859B4

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Temperiervorrichtung (3) zur Temperierung mindestens einer benutzerberührten Kontaktfläche (5) eines Fahrzeugsitzes (1), mit mindestens einer zumindest teilweise nahe der Kontaktfläche (5) angeordneten Röhre (7), mit einem Kühlmedium (9), welches die Röhre (7) in einem geschlossenen Kreislauf durchströmt. DOLLAR A Es ist vorgesehen, dass im Bereich der Kontaktfläche (5) die Röhre (7) zumindest teilweise mittels einer gummielastischen Schutzschicht (11) vom Benutzer abgeschirmt ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Solche Vorrichtungen kühlen einen Fahrzeugsitz im Sommer und wärmen ihn im Winter.

Aus EP 0809576 ist ein Sitz bekannt, der von Luft durchströmt wird, um ihn auf eine angemessene Temperatur zu temperieren. Eine Durchströmung mit Luft ist jedoch bei bestimmten Sitzen, z. B. wegen einer Bespannung mit einem Lederbezug, nicht realisierbar.

Aus DE 4432497 ist ein Sitz mit einem Kühlkreislauf bekannt. Dieser Kühlkreislauf führt über flüssigkeitsdurchströmte Schläuche Wärme aus der Sitzfläche ab. Das Verlegen der Schläuche im Sitzpolster ist hierbei jedoch aufwendig. Außerdem sind flüssigkeitsgekühlte Sitze besonders anfällig für unachtsame oder vorsätzliche Beschädigungen des Sitzes. Ein Austritt des Kühlmediums kann nicht über die gesamte Lebensdauer ausgeschlossen werden.

Es besteht somit Bedarf nach Temperiereinrichtungen für Sitze, die eine effiziente Temperierung, eine rationelle Fertigung und einen sicheren Betrieb gewährleisten.

Gegenstand der Erfindung

Eine Vorrichtung nach Anspruch 1 bietet einen erhöhten Schutz für Kühlschläuche in einer Sitzfläche. Außerdem ist sichergestellt, dass selbst bei einem Austritt der Kühlflüssigkeit die vom Benutzer berührte Kontaktfläche des Sitzes unbenetzt bleibt.

Eine Vorrichtung nach Anspruch 2 ermöglicht eine vereinfachte Montage. Eine Röhre, die in die Schutzschicht eingebettet ist, kann gemeinsam mit der Schutzschicht eingebaut werden. Außerdem kann die Schutzschicht bei eventuellen Beschädigungen der Röhre als Ersatzwandung dienen.

Eine Vorrichtung nach Anspruch 3 gestattet einen sehr robusten Aufbau.

Eine Vorrichtung nach Anspruch 4 ermöglicht die Einsparung von Bauteilen und die Herstellung der Einheit aus Schutzschicht und Röhre in einem Arbeitsgang.

Eine Vorrichtung nach Anspruch 5 ermöglicht eine billige Schutzschicht mit hoher Reißfestigkeit. Außerdem sind zusätzliche physikalische Eigenschaften der Schutzschicht durch Beimengungen gezielt einstellbar.

Eine Vorrichtung nach Anspruch 6 ermöglicht die Integration mehrerer Subsysteme in eine Baueinheit.

Eine Vorrichtung nach Anspruch 7, 8 und 9 ist verfahrenstechnisch einfach herstellbar.

Eine Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11 benötigt wenig zusätzliche Bauteile.

Figuren
Die nachfolgende Beschreibung behandelt Möglichkeiten zur Ausgestaltung der Erfindung. Diese Ausführungen sind nur beispielhaft zu verstehen und erfolgen unter Bezug auf:
1 Draufsicht auf einen Sitz mit Temperiereinrichtung im teilweisen Längsschnitt
2 Vergrößerter Querschnitt durch die Schutzschicht einer Temperiereinrichtung von 1
Beschreibung der Erfindung
1 zeigt einen Fahrzeugsitz 1 mit einem Sitzteil 2 und einer Lehne 4. Diese sind im Ausführungsbeispiel mit einem nicht gelochten Lederbezug 6 bespannt. Das Sitzteil 2 weist eine Kontaktfläche 5 auf, die von einem Passagier bei Benutzung des Sitzes üblicherweise belegt ist.
Im Sitzteil 2 ist eine Temperiervorrichtung 3 angeordnet. Die Temperiervorrichtung 3 weist eine Röhre 7 auf, welche aus einem elastischen, aber druckbeständigen Material gefertigt ist, bspw. Gummi, Silikon, PVC oder Kunststoffgel. Die Röhre 7 ist in einem unter der Kontaktfläche 5 angeordneten Abschnitt vorzugsweise mäandernd angeordnet. Sie verläuft hier dicht unter dem Bezug 6.
Im Bereich der Kontaktfläche 5 ist die Röhre 7 zumindest zum Bezug 6 hin von einer gummielastischen Schutzschicht 11 überdeckt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Röhre 7 vollständig und vorzugsweise flüssigkeitsdicht in die Schutzschicht 11 eingebettet und von dieser umschlossen. Dadurch entsteht ein robustes und gleichzeitig elastisches Flächenmodul, das einfach in das Sitzteil 2 einzubauen ist. Das Material der Schutzschicht ist vorzugsweise ein reißfestes, hoch elastisches Material wie z. B. Kautschuk, Silikon oder Kunststoffgel. Die spezifische Wärmeleitfähigkeit der Schutzschicht ist vorzugsweise größer als 0,05, vorzugsweise größer als 0,5, vorzugsweise größer als 5 W/Km. Die Wärmeleitfähigkeit lässt sich durch Beimengungen von besonders wärmeleitendem Material, bspw. Metallfasern, einstellen.
Die Röhre 7 ist mit einem Kühlmedium 9 gefüllt. Das Kühlmedium 9 ist vorzugsweise eine Flüssigkeit, vorzugsweise auf Wasser- oder Alkoholbasis. Das Kühlmedium 9 hat einen Gefrierpunkt, der vorzugsweise unter –20 °C, vorzugsweise unter –40 °C liegt.
Die beiden Enden der Röhre 7 sind auf der vom Benutzer abgewandten Seite des Sitzteiles 2 an eine dort angeordnete Pumpeinrichtung 21 angeordnet. Die Pumpeinrichtung 21 bewirkt im Betrieb ein Zirkulieren des Kühlmediums 9 in der Röhre 7 in einem geschlossenen Kreislauf.
Die Temperiervorrichtung 3 weist außerdem noch eine Tauschereinheit 15 auf. Sie weist ein Peltierelement 17 und einen Ventilator 19 auf. Das Peltierelement 17 ist an der Röhre 7 angeordnet, um die Temperatur des Kühlmediums 9 auf das gewünschte Temperaturniveau einzustellen. Je nach Polarität der am Peltierelement anliegenden elektrischen Spannung wird das Kühlmedium 9 durch das Peltierelement 17 erwärmt oder gekühlt. Das Peltierelement 17 seinerseits wird vom Ventilator 19 mit einem Luftstrom angeströmt, um Abwärme zu entfernen oder Umgebungswärme zuzuführen. Die Tauschereinheit 15 befindet sich vorzugsweise auf einer von der Kontaktfläche 5 verschiedenen Seite des Fahrzeugsitzes 1, vorzugsweise auf dessen Rück- oder Unterseite.
Die Temperiervorrichtung ist vorzugsweise so geregelt, dass die Temperatur der Kontaktfläche 5 bei 34°C oder darunter bleibt.
Die Temperiervorrichtung kann zusätzlich ein elektrisches Heizelement beinhalten. Dieses ist dann vorzugsweise in die Schutzschicht integriert oder mittels eines elektrisch leitfähigen Schutzschichtmaterials aus dieser gebildet. Es kann außerdem vorgesehen sein, dass statt einer Röhre mehrere Röhren vorgesehen sind. Auch kann es zweckmäßig sein, dass die Schutzschicht selbst die Wandung der Röhre bildet. Außerdem kann vorgesehen sein, dass das Polster des Sitzes im wesentlichen vollständig aus der gummielastischen Schutzschicht gebildet ist. Dazu erhält die Schutzschicht zweckmäßigerweise eine Schichtdicke von mindestens 1 cm Dicke. Auch kann es zweckmäßig sein, eine entsprechende Temperiereinrichtung in der Rücklehne anzuordnen. Die entsprechende Tauschereinheit und/oder Pumpeinrichtung könnte dann entweder auf der Rückseite der Lehne oder der Unterseite des Sitzteiles angeordnet sein.
2 zeigt einen Querschnitt durch die Schutzschicht 11 mit zusätzlich integrierten Sitzbesetzt-Erkennungseinrichtungen 25, 25', 25''.
Die Sitzbesetzt-Erkennungseinrichtung 25 weist eine erste Kondensatorplatte 29 auf, die an der dem Bezug 6 zugewandten Seite der Schutzschicht 11 angeordnet ist. Die Sitzbesetzt-Erkennungseinrichtung 25 weist außerdem eine zweite Kandensatorplatte 29' auf. Diese ist auf der dem Bezug abgewandten Seite der Schutzschicht 11 an der Schutzschicht angeordnet. Die Kondensatorplatten 29, 29' sind über jeweils einen Leiter 30, 30' mit einer nicht dargestellten Messeinrichtung verbunden. Die Kondensatorplatten 29, 29' sind vorzugsweise durch dünne Metallschichten gebildet. Diese werden bspw. aufgedruckt oder aufgedampft und bestehen zumindest teilweise aus Silber, Kupfer und/oder Aluminium.
Wird im Betrieb an die beiden Kondensatorplatten 29, 29' eine elektrische Spannung angeschlossen, so bilden sie einen Kondensator, bei dem die Schutzschicht 11 als Dielektrikum dient. Wird die Schutzschicht 11 durch einen auf dem Sitz sitzenden Passagier mit Druck beaufschlagt, wird die Schutzschicht 11 zusammen gedrückt. Dies ändert den Abstand der Kondensatorplatten 29, 29' zueinander. Dies führt zu einer von der Auswerteeinrichtung detektierten Kapazitätsänderung des Kondensators und somit zu einem Sitzbesetzt-Signal.
Die Sitzbesetzt-Erkennungseinrichtung 25' weist einen Hohlraum 37 vorzugsweise in Form einer Blase 37' auf. Dieser Hohlraum ist mit einem Messfluid 35 gefüllt. Hierbei sind Luft oder Wasser zweckmäßig. Der Hohlraum 37 ist über eine Messleitung 36 mit einem nicht dargestellten Druckmessgerät verbunden. Wird die Schutzschicht 11 durch einen Passagier mit Druck belastet, so steigt der Druck im Messfluid 35. Dieser Druckanstieg und somit das Sitzerkennungs-Signal lässt sich über die Messleitung 36 abgreifen.
Die Sitzbesetzt-Erkennungseinrichtung 25'' weist einen ersten Lichtleiter 39 auf, dessen eines Ende 41 in die Schutzschicht 11 eingebettet ist. Außerdem ist ein zweiter Lichtleiter 39' vorgesehen, dessen eines Ende 41' ebenfalls in die Schutzschicht 11 eingebettet ist. Die beiden Enden 41, 41' sind fluchtend zueinander angeordnet, um Licht von einem Lichtleiter 39 in den anderen Lichtleiter 39' übertreten zu lassen. Um diesen Übertritt von Licht vom einen Lichtleiter auf den anderen zu ermöglichen, ist zumindest der zwischen den beiden Lichtleiterenden 41, 41' angeordnete Bereich der Schutzschicht 11 zumindest teilweise transparent. Wird die Schutzschicht 11 nun mit Druck belastet, so wird mindestens einer der Lichtleiter 41, 41' ausgelenkt. Dadurch ist die Lichtmenge und/oder die Lichtqualität (z. B. Farbigkeit) des übergetretenen Lichtes verändert. Außerdem oder alternativ bewirkt eine Kompression des zwischen den beiden Lichtleiterenden 41, 41' angeordneten Bereiches der Schutzschicht 11 eine veränderte Streuung des Lichtes innerhalb der Schutzschicht 11. Auch dies führt zu einem veränderten Lichtdurchtritt.

Claims

Temperiervorrichtung (3) zur Temperierung mindestens einer benutzerberührten Kontaktfläche (5) eines Fahrzeugsitzes (1), mit mindestens einer zumindest teilweise nahe der Kontaktfläche (5) angeordneten Röhre (7), mit einem Kühlmedium (9), welches die Röhre (7) in einem geschlossenen Kreislauf durchströmt, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Kontaktfläche (5) die Röhre (7) zumindest teilweise mittels einer gummielastischen Schutzschicht (11) vom Benutzer abgeschirmt ist.
Temperiervorrichtung (3) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Röhre (7) zumindest teilweise in die Schutzschicht (11) eingebettet ist, vorzugsweise eingegossen.
Temperiervorrichtung (3) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzschicht (11) eine Dicke zwischen 4 und 60 mm, vorzugsweise mindestens 15 mm aufweist, und dass die Röhre (7) äußere Querschnittsabmessungen von 5 bis 20 mm, vorzugsweise mindestens 10 mm aufweist.
Temperiervorrichtung (3) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Röhre (7) zumindest teilweise durch die Schutzschicht (11) gebildet ist.
Temperiervorrichtung (3) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzschicht (11) zumindest teilweise aus Silikon, Kautschuk, Latex, Kunststoffgel, Polyurethangel und/oder Gummi gebildet ist, und/oder Beimengungen von Carbonfasern, Metallfasern, Rußpartikeln und/oder Stahlfasern aufweist.
Temperiervorrichtung (3) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Schutzschicht (11) eine Sitzbesetzt-Erkennungseinrichtung (25, 25', 25'') angeordnet ist.
Temperiervorrichtung (3) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sitzbesetzt-Erkennungseinrichtung (25) einen Kondensator (27) aufweist, welcher bei Druck auf die Kontaktfläche (5) ein entsprechendes Stellsignal erzeugt.
Temperiervorrichtung (3) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzschicht (11) als Dielektrikum (31) dient und/oder dass mindestens eine Kondensatorplatte (29) des Kondensators (27) auf einer Oberfläche der Schutzschicht (11) angeordnet ist.
Temperiervorrichtung (3) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Kondensatorplatten (29, 29') des Kondensators (27) auf einander gegenüberliegenden Oberflächen (33, 33') der Schutzschicht (11) angeordnet sind.
Temperiervorrichtung (3) nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzschicht (11) einen mit einem Messfluid (35) gefüllten Hohlraum (27) – vorzugsweise in Form einer Blase (37') – aufweist, welcher vorzugsweise mit Wasser oder Luft gefüllt ist, und dass die Sitzbesetzt-Erkennungseinrichtung (25') unter Zuhilfenahme des Fluiddrucks des Hohlraumes (37) den Belegungszustand des Sitzes erkennt.
Temperiervorrichtung (3) nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzschicht (11) zumindest teilweise transparent ist, dass ein erster Lichtleiter (39) zum Einleiten von Licht und ein zweiter Lichtleiter (39') zum Aufnehmen von Licht an der Schutzschicht (11) angeordnet sind, dass Licht von dem ersten Lichtleiter (39) zumindest teilweise und/oder zeitweise in den zweiten Lichtleiter (39') übertritt und dabei die zumindest teilweise transparente Schutzschicht (11) passiert, und dass die Qualität und/oder Menge des vom zweiten Leiter (39') aufgenommenen Lichtes von der Druckbelastung der Vorrichtung (3) abhängt.