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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Sammlung und/oder
Verteilung von Fluiden.
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Es
sind Abstandsmatten bekannt, die zwei übereinanderliegende textile
Flächengebilde
aufweisen, zwischen denen Abstandshalter angeordnet sind, wobei
zwischen dem oberen und dem unteren textilen Flächengebilde Monofilfäden eingebracht sind,
deren Einbindung so gestaltet ist, dass senkrechte Stege aus Monofilen
entstehen. Diese Abstandsmatten werden zur Klimatisierung und Bildung eines
Mikroklimas, beispielsweise in Kraftfahrzeugen, in Sitzflächen, in
Liegeflächen
und in Rückenlehnen
oder sogar im Kopfstützenbereich
verwendet, um eine aufgrund der Abstandsmatte und der durch sie
hindurch möglichen
Luftzirkulation bequeme Sitzposition bieten zu können.
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Für den Komfort
eines Passagiers in einem Kraftfahrzeug ist die Schaffung eines
optimalen Fahrzeugklimas äußerst wichtig.
Es sind zahllose Versuche bekannt, durch Klimaeinrichtungen in Kraftfahrzeugen
eine angenehme klimatische Situation zu schaffen, d. h. Zustände zu bieten,
in denen die Luft weder zu trocken noch zu feucht, weder zu kalt
noch zu warm ist. Darüberhinaus
weiß jeder
Fachmann im Klimatisierungsbereich, dass bei Vorrichtungen zum Sammeln
und/oder Verteilen von Fluiden – und
in diesen Bereich fallen sämtliche
Klimaanlagen von Kraftfahrzeugen – die so hohe Strömungsgeschwindigkeit von
Fluiden ein Hauptproblem darstellen. Die üblichen Einsatzbereiche von
Zuluft- und Abluftanschlüssen
liegen in der Regel im Armaturenbrettbereich bzw. in einem Bereich
der hinter den Rückenlehnen
der Vordersitze liegt, wenn es um die Klimatisierung von Fondsitzen
geht.
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Es
sind vielerlei Varianten von Anordnungen von Luftdüsen, Abblasdüsen und
Absaugdüsen
bekannt, wobei man versucht, durch die Erhöhung der Anzahl der anzuordnenden
Düsen die
Gesamtströmungsgeschwindigkeit
der Klimatisierungsluft zu verringern, um für die Passagiere störende Zugluftzustände zu vermeiden.
Bisher ist hier jedoch noch keine Lösung gefunden worden, die unter
vertretbaren Kosten in Kraftfahrzeugen Verwendung finden könnte. Somit
haben sich die Passagiere weiterhin mit den Unzulänglichkeiten
von bekannten Klimaanlagen zufrieden zu geben, d. h. sie müssen eine
lokale unangenehme Abkühlung
mit daraus folgenden Muskelverspannungen und gar letzten Endes entstehenden Gelenkrheumatismus
ertragen neben unzureichender Versorgung mit klimatisierter Luft,
insbesondere im Fondbereich. Hinzu kommt, dass in vielen Fällen die
verbrauchte Luft nicht dort abgesaugt bzw. entfernt wird, wo sie
sich befindet, sodass sie über
größere Distanzen
im Raum bewegt werden muss, was wiederum zu unerwünschter
Zugluft führt.
Weiter kommt hinzu, dass die Erhöhung
der Anzahl von Zuluft- und Abluftdüsen rein vom designerischen
Aspekt im Fahrzeug, von den Kosten ganz abgesehen, erhöhten Aufwand
erforderlich machen.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine
Vorrichtung zur Sammlung und/oder Verteilung von Fluiden vorzuschlagen,
wobei die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile vermieden
oder zumindest stark verringert werden.
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Die
Aufgabe wird gelöst
mit einer Vorrichtung zur Sammlung und/oder Verteilung von Fluiden
gemäß Anspruch
1, die dadurch gekennzeichnet ist, dass eine Matte mit einer Oberseite
und eine von der Oberseite beabstandeten Unterseite vorgesehen ist, wobei
die Oberseite und die Unterseite einen Zwischenraum einschließen und
Fluidkanäle,
die im Zwischenraum angeordnet sind, und die teilweise in die Oberseite
und/oder Unterseite münden,
aufweist. Mit der Anordnung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die als Matte
ausgebildet in eine Sitzfläche,
in eine Rückenlehnfläche, in
eine Kopfstützenfläche oder gar
in einem Dachhimmel eines Kraftfahrzeugs kann eine großflächige Be-
und/oder Entlüftung
genau in dem gewünschten
Bereich ermöglicht
werden. Die in der erfindungsgemäßen Vorrichtung
angeordneten Fluidkanäle,
welche in die Unter- und/oder Oberseite der Matte münden, werden
anstelle der herkömmlichen
Düsen mit
den Zu- bzw. Abluftkanälen
der entsprechenden Einrichtungen einer bordeigenen Klimaanlage verbunden
und können
großflächig im
gesamten Einsatzbereich der erfindungsgemäßen Vorrichtung Luft ansaugen
und/oder abgeben. Diese Anordnung hat viele Vorteile gegenüber bekannten
Einrichtungen aus dem Stand der Technik. So ist eine großflächige Ausbringung
von Frischluft, beispielsweise über
einen Dachhimmel eines Kraftfahrzeugs über viele Fluidkanalmündungen
gleichsam wie eine Luftbrause, die das Ausmaß eines Kraftfahrzeughimmels
ausmacht, möglich.
Aufgrund der Vielzahl der Fluid kanalmündungen ist eine Verringerung
der Strömungsgeschwindigkeit
auf ein Maß erreichbar,
welches nicht mehr als strömende
Luft empfunden wird. So ist beispielsweise bei einer Abkühlung eines
Kraftfahrzeuginnenraums über
die erfindungsgemäße Vorrichtung,
eingesetzt als Fahrzeugdachhimmel, ein Ausbringen von gekühlter Luft
von oben nach unten gezielt auf die Sitzpositionen im Fahrzeug möglich. Die
Passagiere werden, abhängig
von dem Anordnungsschema der Fluidkanalmündungen in der erfindungsgemäßen Matte,
mit gekühlter
Luft berieselt, welche physikalisch bedingt von oben nach unten fällt und
dabei keinerlei Luftzug erzeugt.
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Reicht
eine Anordnung von feinen Fluidkanälen, welche in die Oberseite
der erfindungsgemäßen Matte
münden,
beispielsweise aufgrund des hohen Fluidaustauschbedarfs, nicht aus,
werden erfindungsgemäß die Querschnitte
der Fluidkanäle
vergrößert, sodass
sie mit einer Vielzahl vergrößerter Fluidkanalmündungen
in die Oberseite der erfindungsgemäßen Matte zeigen. Um hier jedoch
keine störenden Öffnungen
im Fahrzeugdachhimmel zu erzeugen, wird in einer vorteilhaften Weiterbildung
der Erfindung eine auf der Oberseite angeordnete Deckschicht angeordnet,
die beispielsweise ein feines luftdurchlässiges textiles Flächengebilde
ist. Eine entsprechende Deckschicht kann vorteilhafterweise in bekannter
Art auf die erfindungsgemäße Vorrichtung aufkaschiert
werden und aufgrund ihrer extremen Luftdurchlässigkeit zusätzlich als "Diffusor" dienen, ohne jedoch
für unerwünschte Strömungsgeschwindigkeiten
zu sorgen.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Erfindung kann die erfindungsgemäße Matte
als luftdurchlässiges,
vorzugsweise druckelastisches, Abstandsgebilde ausgebildet sein,
wobei die Abstandsgebilde im Zwischenraum in die Oberseite der erfindungsgemäßen Vorrichtung
mündende
Fluidkanäle
aufweist. Damit kann die erfindungsgemäße Vorrichtung äußerst vorteilhaft
im Sitz- oder Liegebereich von Fahrzeugen eingesetzt werden, um
nicht nur den aus dem Stand der Technik bekannten "passiven" Luftaustausch in
der Sitz- oder Liegefläche
zu ermöglichen,
sondern einen "aktiven" Luftaustausch zu
ermöglichen,
der aufgrund der erfindungsgemäßen Ausbildung
der Vorrichtung ebenfalls ohne den jeweiligen Benutzer störende lässtige Strömungsgeschwindigkeiten
möglich
ist.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
kann in einer vorteilhaften Weiterbildung zur Klimatisierung von
Fahrzeugen insbesondere dann eingesetzt werden, wenn sie bereits
als einbaufertige Dachhimmelkomponente ausgebildet ist.
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Eine
vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht auch darin, dass
die Matte in mehrere Sektionen unterteilt ist, die von einander
unabhängige
Fluidkanäle
aufweisen, welche wiederum von einander unabhängig angesteuert werden, um
individuell gewünschte
Sektionen im Fahrzeugbereich mit klimatisierter Luft zu bedienen.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
bietet daneben noch eine ganz andere vorteilhafte Einsatzmöglichkeit.
Sie ist beispielsweise auch zum Absaugen von Flüssigkeiten über große Flächen, u. a. bei Ölverschmutzungen
in Gewässern
einsetzbar, indem beispielsweise getrennte Kanalsysteme, d. h. getrennte
von einander unabhängige
Fluidkanäle
be- und entlüftet
werden. Dies ist beispielsweise dadurch möglich, dass eine Gruppe von
Fluidkanälen
die Flutung einer in einem Gewässerbereich
ausgebrachten erfindungsgemäßen Matte übernimmt,
bis diese in eine gewünschte
Tiefe absinkt und anschließend
von der Seite unter die Ölfläche gezogen
wird und daran anschließend
wieder belüftet
wird. Bei dieser Anordnung können
neben den erfindungsgemäß in der Matte
angebrachten Fluidkanälen,
welche in die Ober- und/oder Unterseite der Matte münden, zusätzlich geschlossene
Fluidkanalsysteme eingebracht werden, welche zum Fluten der Matte
dienen. Die Matte kann im Randbereich derart gestaltet sein, dass
sie aufgrund selektiv belüfteter
Kanäle
ihre Ränder
aufstellt. So kann die sich anhebende Matte damit einen Ölfilm oder
eine Ölfläche im Wasser
umschließen und
einschließen.
Danach kann über
ein zweites Fluidkanalsystem, welches wieder erfindungsgemäß angeordnet
ist, d. h. welches in die nun zur Oberseite zeigende Fläche mündet, die
Absaugung des Öls durchgeführt werden,
welches dann von der nun als "Zwischenbehälter" eingesetzten erfindungsgemäßen Vorrichtung
weiter versorgt werden kann.
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Daneben
kann die erfindungsgemäße Vorrichtung
auch in immobilen Bereichen eingesetzt werden, beispielsweise zur
Be- und Entlüftung
von Räumlichkeiten
und damit in jeden erforderlichen Fall zur Raumklimatisierung dienen.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung sind den Unteransprüchen zu
entnehmen.
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Um
die Erfindung weiter zu verdeutlichen, wird sie anhand einiger Ausführungsbeispiele
unter Zuhilfenahme einer Zeichnung im Folgenden kurz erläutert.
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1 zeigt
ausschnittsweise schematisch sehr stark vergrößert die erfindungsgemäße Vorrichtung
in Form einer Matte im Schnitt.
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2 zeigt
ausschnittsweise eine Abwandlung der in 1 gezeigten
Matte schematisch im Schnitt.
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3 zeigt
ausschnittsweise ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Matte stark
schematisiert im Schnitt.
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4 zeigt
ausschnittsweise die in 3 dargestellte Matte stark schematisiert,
ebenfalls als Ausschnitt, gesehen in Blickrichtung der Pfeile A-A der
Darstellung nach 3.
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5 zeigt
ausschnittsweise stark schematisiert und vereinfacht eine Darstellung
eines Dachhimmels eines Kraftfahrzeugs mit einer schematisierten
Darstellung von Fluidkanälen
im Fahrerbereich eines Kraftfahrzeugs, hier Sektion A.
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6 zeigt
ausschnittsweise eine Abwandlung der Darstellung nach 5,
welche eine weitere Variante der erfindungsgemäßen Vorrichtung, ebenfalls
dargestellt anhand eines Dachhimmels eines Kraftfahrzeugs, enthält.
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7 zeigt
ausschnittsweise eine der 1 verwandte
Ausbildung der erfindungsgemäßen Matte stark
schematisiert im Schnitt, wobei die Matte hier als luftdurchlässiges Material
ausgebildet ist.
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1 zeigt
stark vereinfacht einen Ausschnitt einer erfindungsgemäßen Matte 2 mit
einer Oberseite O und einer Unterseite U, welche zwischen sich einen
Zwischenraum Z einschließen.
Im Zwischenraum Z der Matte 2 sind zwei Fluidkanäle 4 und 5 angeordnet,
die mit Mündungen 12 in
die Unterseite U münden.
Ebenso gut könnten
die Fluidkanäle auch
in die Oberseite münden,
wenn dies für
eine spezielle Verwendungsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung
zweckmäßig wäre. Man
stelle sich die in 1 dargestellte Matte 2 in
der Praxis so vor, dass die Mündungen 12 der
Fluidkanäle 4 und 5 sehr kleine
Querschnitte haben, so dass sie beispielsweise bei Verwendung der
erfindungsgemäßen Matte 2 als
Wandverkleidung mit kleinen Dekoröffnungen ohne besondere technische
Bedeutung erscheinen.
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2 zeigt
eine Abwandlung der Vorrichtung nach 1, wobei
hier die Mündungen 12 der Fluidkanäle 4 und 5 wesentlich
größer ausgebildet sind
und, um diese zu verdecken, eine luftdurchlässige Deckschicht 10 angeordnet
ist, die vollkommen gleichmäßig die
erfindungsgemäße Matte
von der Unterseite abdeckt. Eine Vergrößerung der Mündungen 12 bzw.
auch der (hier nicht vergrößert dargestellten)
Luftkanäle 4 und 5 führt zur
Herabsetzung der Geschwindigkeit der durch die entsprechenden Kanäle hindurch
geführten
Fluide. 1 zeigt beispielsweise beim
linken Fluidkanal 4 im Bereich der Mündungen 12 Pfeile
K, die beispielhaft verdeutlichen sollen, dass in Pfeilrichtung
durch den Fluidkanal 4 Kaltluft fließt. Im benachbarten Fluidkanal 5,
an dessen Mündungen 12 dorthin
ausgerichtete Pfeile W angeordnet sind, soll beispielhaft Warmluft
fließen bzw.
in Pfeilrichtung in die Matte hineingesaugt und damit im Bereich
der Unterseite U gesammelt werden.
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3 zeigt
eine vorteilhafte Alternative der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Ausbildung nach 1.
Hierbei ist eine Matte 102 gezeigt, welche zwischen ihrer
Oberseite O und ihrer Unterseite U eine sogenannte Kanalschicht 108 aufweist,
in der zwei Fluidkanäle 104 und 105 derart
eingebracht sind, dass von der Oberseite her Kanäle 104 und 105 eingefräst wurden,
die in den Bereichen der Mündungen 112 von
der Oberseite zur Unterseite hindurch gebohrt wurden, sodass eine
Fluidverbindung zwischen den Luftkanälen 104 bzw. 105 und
ihren Mündungen 112 in
die Unterseite besteht. Um die Fluidkanäle 104 fertig zu stellen
und abzuschließen,
ist eine Sperrschicht 106 auf der Oberseite aufgesetzt. Wie
bereits in 4 gezeigt wird nach dem Ausführungsbeispiel
der Variante gemäß 3 die
Unterseite mit einer luftdurchlässigen
Deckschicht 110 abgedeckt, sodass die Mündungen 112 als solche
beim Betrachten der erfindungsgemäßen Matte von der Unterseite
her nicht zu erkennen sind.
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4 zeigt
eine Draufsicht auf die in 3 ausschnittsweise
dargestellte erfindungsgemäße Matte
entsprechend der Pfeile A-A, wobei hier die Lage der Fluidkanäle 104 und 105 mit
ihren in Richtung der Unterseite zeigenden Mündungen 112 zu erkennen
sind. In den zuvor beschriebenen 1 bis 4 sind
nur beispielhaft einige Varianten der Ausführungsformen, die nach Anspruch
1 der Erfindung möglich
sind, schematisch skizziert. Eine weitere Möglichkeit der Ausbildung der
erfindungsgemäßen Matte
ist in 7 dargestellt. Hierbei handelt es sich um eine
Matte 2, die in dem zwischen der Oberseite O und der Unterseite
U befindlichen Zwischenraum Z aus einem luftdurchlässigen,
vorzugsweise federelastischen Material, ausgebildet ist, in welches
Luftkanäle 204 und 205 in
Form von gezielt perforierten, mit Mündungen 212 versehene
Luftkanäle
dargestellt sind. Wie sich aus 7 ergibt,
weisen die Mündungen 212 eher
zur Oberseite der Matte 202, welche beispielsweise mit
ihrer Unterseite U direkt auf einer Unterlage eines Sitzes oder
einer Liege angebracht ist, oder alternativ mit einer Sperrschicht 206 versehen
ist, so dass ein Austreten von durch die Luftkanäle 204 und 205 geführten Fluiden
nur zur Oberseite hin möglich
ist. Es ist klar, dass die beiden Fluidkanäle 204 und 205 nach 7 nur
abschnittsweise dargestellt sind und nicht miteinander fluchten.
Tatsächlich
verlaufen die beiden Kanäle 204 und 205 in
der Matte 204 nach dieser Darstellung hintereinander, d.h.
in Richtung zur Zeichnungsebene gesehen in unterschiedlicher Tiefe.
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5 zeigt
nun in einer beispielhaften Darstellung eine Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
als Dachhimmel eines Kraftfahrzeugs mit vier Sektoren A, B, C und
D, wobei Sektor A mit einem stilisierten Lenkrad L markiert ist
und den Platz andeuten soll, an dem der Fahrer sitzt. Der Sektor
B ist der Bereich in dem sich der Beifahrer aufhält. Die Sektoren C und D sind über den
Fondbereich des Fahrzeugs angeordnet. Sektor A zeigt stilisiert
eine Variante der Ausbildung der erfindungsgemäßen Matte, mit beispielsweise
nach 3 konfigurierten Fluidkanälen 104 und 105.
Man erkennt die Pfeile K und W, die bei dieser Anordnung zeigen
sollen, dass beispielsweise der massiv gezeichnete Fluidkanal 105 Warmluft
gemäß dem Pfeil
W abführt
und der zur einfacheren Unterscheidung nicht massiv gezeichnete
Fluidkanal 104 Kaltluft zuführt, wie dies durch den Pfeil
K versinnbildlicht wird. Selbstverständlich ist es Teil einer Klimaanlage,
dass man, zeitlich versetzt, auch beispielsweise Kaltluft zuführt und
danach Warmluft abführt,
je nach freier Programmierung des Klimaprogramms. Da diese Schemata
jedoch zur Klimatisierung bzw. zur Schaltung einer Klimaanlage grundsätzlich und
zum Stand der Technik gehören, wird
hier nicht weiter darauf eingegangen. Es ist aus 5 klar
zu erkennen, dass in den Sektoren B, C und D eine analoge Anordnung
der im Detail in Figur A gezeigten Fluidkanäle eingesetzt werden kann.
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6 zeigt
eine Alternative zur Ausbildung nach 5, nämlich eine
Dachhimmelanordnung 20 mit Fluidkanälen 4 und 5,
die, diesmal in Position des Beifahrers im Sektor B, im Detail ausgeführt in Schlangenlinienform
in bekannter Art, wie sie beispielsweise bei der Anordnung einer
Fußbodenheizung
Verwendung findet, angeordnet sind. Hierbei kann also beispielsweise
gemäß den Pfeilen
K Kaltluft in den Fahrzeugbereich gebracht werden. Ist Warmluft
erforderlich, kann über
den Fluidkanal 5 Warmluft zugeführt werden. Es ist klar, dass
die Anordnung gemäß 6 im
Sektor B mit den Mattenvarianten gemäß den 1, 2, 3, 4 und 7 Verwendung
finden kann.
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Die
Darstellungen nach 5 und 6 können – die gedankliche
Umwidmung der oben beschriebenen Skizzen sei erlaubt – auch zur
Beschreibung von in den entsprechenden Sektoren A, B, C und D oder
an geeigneter anderer Stelle angeordneten Sitzflächen bzw. deren Konstruktion
durch Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung
dienen. So ist beispielsweise in 5 der in
Sektor A beschriebene Bereich, in dem die Fluidkanäle 104 und 105 angeordnet
sind, auch als Sitzfläche
des Fahrersitzes eines Kfz zu sehen. Prinzipiell funktioniert die
Klimatisierung des Sitzes durch Zufuhr oder Abfuhr von Kalt- oder
Warmluft analog der zuvor erläuterten,
im Zusammenhang mit der Anordnung der erfindungsgemäßen Vorrichtung
im Dachhimmel 120 der 5 beschriebenen
Art und Weise. Dasselbe gilt für
die Darstellung nach 6, bei der beispielsweise die Sitzfläche eines
Beifahrersitzes mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung, angeordnet
als Sitzmatte im Sektor B gemäß 6 klimatisiert
wird.
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Zurück zur ursprünglichen
Darstellung eines Dachhimmels 20 gemäß 6. Hier
ist zusätzlich
in beispielhafter Weise ein Armaturenbrett 14 angedeutet,
welches Warmluftabzugskanäle 16 aufweist, diesmal
auf Fahrer- und Beifahrerseite, welche gemäß den Pfeilen WAL Warmabluft
aus dem nicht dargestellten Bereich des Innenraum des Fahrzeugs
abführen
sollen. Der Querschnitt der Warmluftabzugskanäle 16 ist absichtlich
sehr groß gewählt, um
für Passagiere
spürbare
Strömungen
der Abluft zu vermeiden. Die Zusammenarbeit der im Armaturenbrett 14 angebrachten
Warmluftabzugskanäle 16 mit
der in 6 dargestellten Anordnung der Kalt- und Warmfluidkanäle 4 und 5 des
Dachhimmels wird im Folgenden erklärt. Die hier beschriebene Variante benötigt in
einer Ausführungsweise
nur Kühlluftfluidkanäle 4, – in diesem
Ausführungsbeispiel
ist ein Fluidkanal 4 beispielhaft gezeigt – die kühle Luft
in das Fahrzeug im Dachbereich einbringen, welche, in die Fahrgastzelle
gelangt, nach unten fällt,
während
bis dahin in diesem Bereich befindliche verbrauchte Warmluft durch
die Warmluftabzugskanäle 16 entsprechend
der Pfeile WAL aus der Fahrgastzelle abgesaugt werden.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt.
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- 2
- Matte
- 4
- Fluidkanal
- 5
- Fluidkanal
- 6
- Sperrschicht
- 8
- Kanalschicht
- 10
- Deckschicht
- 12
- Mündung
- 14
- Armaturenbrett
- 16
- Warmluftabzugskanal
- 20
- Dachhimmel
- 102
- Matte
- 104
- Fluidkanal
- 105
- Fluidkanal
- 106
- Sperrschicht
- 108
- Kanalschicht
- 110
- Deckschicht
- 112
- Mündung
- 114
- Armaturenbrett
- 116
- Warmluftabzugskanal
- 120
- Dachhimmel
- 202
- Matte
- 204
- Fluidkanal
- 205
- Fluidkanal
- 206
- Sperrschicht
- 208
- Kanalschicht
- 210
- Deckschicht
- 212
- Mündung