DE102008017965B4

DE102008017965B4 - Belüftungseinrichtung

Info

Publication number: DE102008017965B4
Application number: DE102008017965A
Authority: DE
Inventors: Martin Dr. Krobok
Original assignee: WET Automotive Systems AG
Current assignee: WET Automotive Systems AG
Priority date: 2008-04-08
Filing date: 2008-04-08
Publication date: 2011-06-01
Anticipated expiration: 2028-04-09
Also published as: US20090253362A1; CN101612875B; DE102008017965A1; US9085255B2; JP2009247897A; CN101612875A; JP5040038B2

Abstract

Belüftungseinrichtung (120), insbesondere zur Belüftung personennaher oder von Personen berührten Oberflächen, mit mindestens einer Luftführungseinrichtung (122), welche mindestens eine Sperrschicht (125), eine Deckschicht (126) und eine dazwischen liegende Verteilerschicht (124) aufweist, wobei mindestens eine Sperrschicht (125) auf einer vom Benutzer abgewandten Seite der Verteilerschicht (124) angeordnet ist und mindestens eine Deckschicht (126) auf einer personen-zugewandten Seite der Verteilerschicht (124) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Deckschicht (126) zumindest teilweise luftdurchlässig und zumindest teilweise dampfdurchlässig ist, dass die Sperrschicht (125) zumindest teilweise einen Durchtritt von Luft und/oder Dampf hemmend ausgeführt ist, und dass die Gesamtfläche der dampfdurchlässigen Bereiche der Deckschicht (126) größer ist als die Gesamtfläche der luftdurchlässigen Bereiche der Deckschicht (126).

Description

Ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Belüftungseinrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Belüftungseinrichtungen für Sitze, bei denen mittels eines Ventilators Luft durch einen Sitzbezug geblasen wird, sind beispielsweise aus DE 103 46 342 A1 , DE 10 2006 017 103 A1 und DE 102 61 902 A1 bekannt.
Es ist wünschenswert, verbesserte oder alternative technische Lösungen zu entwickeln, die insbesondere hinsichtlich ihrer Herstellungskosten, ihrer Fähigkeit zur Herstellung eines angenehmen Klimas und/oder ihres Energieverbrauchs vorteilhaft sind.
Vor diesem Hintergrund wird eine Belüftungseinrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1 vorgeschlagen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind den weiteren Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung entnehmbar.
Aus einer Vielzahl von denkbaren Lösungsmöglichkeiten, wie z. B. feuchtigkeitsabsorbierende Materialien, Dauerbetrieb eines Ventilators, Ersetzen von Leitschichten durch Ventilatoren direkt unter der Oberfläche des Bezuges etc., wurde hier eine Lösung gefunden, bei der überraschenderweise die Unterscheidung von Luft- und Dampfdurchlässigkeit bei den verwendeten Materialien ausreicht, um selbst bei abgeschaltetem Ventilator eine signifikante Klimaverbesserung zu erzielen.
Die erfindungsgemäße Belüftungseinrichtung erlaubt eine effiziente Belüftung während des Betriebs des Ventilators. Gleichzeitig verhindert sie, dass sich bei abgeschaltetem Ventilator Feuchtigkeit an einer zu belüftenden Fläche und/oder auf der Haut eines Benutzers ansammelt.
Nachfolgend wird Bezug genommen auf:
1 Fahrzeug mit Belüftungseinrichtung im teilweisen Längsschnitt
2 Erste Ausführungsform einer Belüftungseinrichtung in Explosionsdarstellung
3 Zweite Ausführungsform einer Belüftungseinrichtung in Explosionsdarstellung
1 zeigt ein Fahrzeug 1000. Dabei kann es sich z. B. um ein Flugzeug, ein Schienenfahrzeug, ein Schiff oder wie hier um ein Kraftfahrzeug handeln.
Das Fahrzeug 1000 weist mindestens einen Inneneinrichtungsgegenstand 1100 auf. Darunter werden im Zweifel alle Bauteile verstanden, mit denen ein Benutzer der Fahrgastzelle in Kontakt kommen kann, wie z. B. eine Lenkeinrichtung für Fahrzeuge 1120, ein Armaturenbrett 1130, eine Armauflage 1140, eine Türverkleidung 1150, eine Sitzauflage 1160, eine Wärmedecke 1170, ein Fahrzeughimmel 1180, ein Polster 400, ein Bezug 500 oder wie hier ein Sitz 1110.
Der Einrichtungsgegenstand 1100 weist vorzugsweise mindestens ein Polster 400 und/oder mindestens einen Bezug 500 auf.
Der Inneneinrichtungsgegenstand 1100 weist vorzugsweise mindestens eine Klima-Konditionier-Einrichtung 100 auf. Sie dient z. B. der Temperierung/Klimatisierung von benutzerberührten Flächen im Fahrgastraum eines Fahrzeuges. Sie weist mindestens eine Temperiereinrichtung 110, mindestens eine Belüftungseinrichtung 120 und/oder mindestens eine Feuchteregulierungseinrichtung 130 auf. Unter Temperiereinrichtung wird jede Einrichtung verstanden, die zur gezielten Veränderung der Temperatur in ihrer Umgebung genutzt werden kann, z. B. alle Vorrichtungen mit mindestens einem elektrischen Heizwiderstand, einem textilen Flächenheizelement, einer Wärmepumpe, einem Peltierelement und/oder einer Luftbewegungseinrichtung, z. B. einem Ventilator. Unter Belüftungseinrichtung wird jede Einrichtung verstanden, die zur gezielten Veränderung der Luftzusammensetzung oder der Luftströmungen in einem bestimmten Flächen- oder Raumbereich zum Luftaustausch genutzt werden kann, wie z. B. Bordklimaanlage, zumindest teilweise luftdurchlässige Abstandsmedien, Abstandsgewirke und/oder Klimatisierungseinleger. Unter Feuchteregulierungseinrichtung wird eine Einrichtung verstanden, die der Regulierung der Luftfeuchtigkeit in ihrer Umgebung dient, insbesondere genannte Temperiereinrichtungen oder Feuchtigkeitsabsorber wie Aktivkohlefasern oder polymere Superabsorber.
Eine Belüftungseinrichtung gemäß 2 und 3 weist ein oder mehrere Lufteinlässe 121, ein oder mehrere Luftführungseinrichtungen 122 und ein oder mehrere Luftauslässe 123, 123' auf.
Mindestens eine Luftführungseinrichtung 122 weist vorzugsweise eine oder mehrere Verteilerschichten 124, ein oder mehrere Sperrschichten 125 und ein oder mehrer Deckschichten 126, 126' auf.
Unter einer Sperrschicht 125 wird insbesondere eine Schicht verstanden, die zumindest in einem Teilbereich einen Durchtritt von Luft, Wasser und/oder Wasserdampf hemmt oder verhindert. Darunter werden insbesondere Schichten mit einem Wasserdampf-Durchlasswiderstand von mehr als 35 (m²Pa)/W verstanden.
Als Maß für die Diffusion kann dabei auch der s_D-Wert herangezogen werden, das Produkt aus materialabhängiger Diffusionswiderstandszahl μ und Schichtdicke d. Dabei gelten insbesondere gemäß DIN 4108-3 Schichten als diffusionsoffen, wenn ihr s_D-Wert ≤ 0,5 m ist, als diffusionsdicht bei s_D-Werten 1.500 m und als diffusionshemmend, wenn ihr s_D-Wert zwischen 0,5 m und 1.500 m liegt. Mindestens eine Sperrschicht 125 weist vorzugsweise mindestens einen Teilbereich auf, in dem ihre Dampfdurchlässigkeit bzw. ihr s_D-Wert größer als 0,5 m ist, besser 10 m, besser 1.000 m, besser 1.500 m und mehr. Der s_D-Wert kann auch variabel sein und bspw. von der an der Sperrschicht 125 vorhandenen Feuchtigkeit abhängen. Vorteilhaft ist, wenn der s_D-Wert dann bei höherer Feuchte einen höheren s_D-Wert aufweist.
Die Sperrschicht 125 ist vorzugsweise wenig oder gar nicht luftdurchlässig. Darunter wird insbesondere eine Luftdurchlässigkeit von weniger als 100 l/(dm² × min), besser 10 l/(dm² × min), noch besser 5 l/(dm² × min) verstanden. Diese Werte beziehen sich auf einen Prüfdruck von 100 Pa.
Eine oder mehrere Sperrschichten 125 sind vorzugsweise so an einer oder mehreren Verteilerschichten 124 angeordnet, dass sie die jeweilige Verteilerschicht 124 zumindest abschnittsweise von ihrer Umgebung abschirmt. Vorzugsweise deckt sie die gesamte von einem Passagier abgewandte Fläche der Verteilerschicht 124 ab und ragt an ein oder mehreren Kanten zusätzlich noch ein Stück darüber hinaus. Dies vermeidet Luft- und Druckverluste. Mindestens eine Sperrschicht 125 ist zumindest teilweise aus Folie oder einer Schicht aus Kunststoff, Polymer oder sonstigem schlecht durchlässigen Material, wie z. B. Metallfolien, gebildet. Sie kann auch durch ein geschäumtes, vorzugsweise geschlossen-zelliges Material, wie z. B. den Schaum eines Sitzpolsters, gebildet sein. Die Sperrschicht 125 ist vorzugsweise als eine einzige Schicht aus einem homogenen Material ausgeführt.
Die Sperrschicht 125 kann eine oder mehrere Luftdurchtrittsöffnungen 127 aufweisen, z. B. um einen Ventilator daran anzuschließen. Die Luftdurchtrittsöffnungen 127 können dabei als Lufteinlässe 121 in die Luftführungseinrichtung 122 dienen, wenn ein dort angeschlossener Ventilator Luft zum Benutzer blasen soll. Sie können auch als Luftauslässe 123 dienen, wenn Luft durch einen Ventilator vom Benutzer abgesaugt wird.
Ein oder mehrere Verteilerschichten 124 weisen vorzugsweise eine Beabstandungseinrichtung auf, die eine oder mehrere Deckschichten 126 zumindest abschnittsweise von mindestens einer Sperrschicht 125 beabstandet. Geeignet hierfür sind bspw. Abstandsgewirke und/oder nebeneinander angeordnete Spiralen mit Kunststoff- und/oder Glasfaser-Bestandteilen.
Unter einer Deckschicht 126 wird insbesondere eine Schicht verstanden, die die Belüftungseinrichtung zumindest teilweise zum Benutzer hin abdeckt. Insbesondere wird darunter eine Schicht verstanden, die zumindest in einem Teilbereich zumindest für Luft schlecht oder nicht durchlässig ist. Die Werte können dazu wie bei der Sperrschicht festgelegt sein.
Eine oder mehrere Deckschichten 126 sind vorzugsweise so an einer oder mehreren Verteilerschichten 124 angeordnet, dass sie die Verteilerschicht 124 zumindest abschnittsweise von ihrer Umgebung abschirmt. Vorzugsweise deckt sie die gesamte einem Passagier zugewandte Fläche der Verteilerschicht 124 ab und ragt zusätzlich noch ein Stück darüber hinaus. Dies vermeidet Luft- und Druckverluste.
Mindestens eine Deckschicht 126 ist vorzugsweise zumindest teilweise aus Folie oder einer Schicht aus Kunststoff-Polymer- oder sonstigem schlecht luft- oder dampfdurchlässigen Material, wie z. B. Metallfolien, gebildet. Sie kann auch durch ein geschäumtes, geschlossen-zelliges Material, wie z. B. den Schaum eines Sitzpolsters, gebildet sein. Alternativ oder zusätzlich kann die Deckschicht zumindest teilweise auch aus einem Material gebildet sein, dass zumindest abschnittsweise gut für Dampf, Wasser und/oder Luft durchgängig ist. Die Deckschicht 126 kann als eine einzige Schicht aus einem homogenen Material ausgeführt sein, vorzugsweise weist sie jedoch zwei verschiedene Lagen mit unterschiedlichem Durchlässigkeitsverhalten für Luft und/oder Wasser bzw. Dampf auf.
Die Deckschicht 126 kann eine oder mehrere Luftdurchtrittsöffnungen 127' aufweisen, bspw. um einen Ventilator daran anzuschließen. Die Luftdurchtrittsöffnungen 127' können dabei als Lufteinlässe 121 in die Luftführungseinrichtung 122 dienen, wenn ein dort angeschlossener Ventilator Luft zum Benutzer blasen soll. Sie können auch als Luftauslässe 123 dienen, wenn Luft durch einen Ventilator vom Benutzer abgesaugt wird.
Mindestens eine Deckschicht 126 gestattet einen Durchtritt von Wasserdampf und/oder Wasser zumindest teilweise und/oder abschnittsweise. Mindestens eine Deckschicht 126 weist vorzugsweise zumindest Teilbereiche auf, in denen die Luftdurchlässigkeit größer als 10 l/(dm² × min), besser 50 l/(dm² × min), besser mindestens 100 l/(dm² × min) ist. Die Deckschicht 126 weist außerdem vorzugsweise zumindest einen Teilbereich auf, in dem ihre Dampfdurchlässigkeit bzw. ihr s_D-Wert kleiner als 1.500 m ist, besser kleiner als 10 m, besser 1 m, besser 0,5 m. Darunter wird insbesondere ein Wasserdampf-Durchlasswiderstand von weniger als 35 (m²Pa)/W verstanden. Vorzugsweise ist mindestens eine Deckschicht 126 zumindest abschnittsweise, vorzugsweise vollflächig, dampfdurchlässig. Die Atmungsaktivität bzw. der Wasserdampf-Durchlasswiderstand R_ef ist vorzugsweise ≤ 35 (m²Pa)/W, vorzugsweise ≤ 20 (m²Pa)/W, vorzugsweise ≤ 5 (m²Pa)/W, vorzugsweise ≤ 3 (m²Pa)/W.
Der s_D-Wert kann auch variabel sein und bspw. von der an der Deckschicht 126 vorhandenen Feuchtigkeit abhängen. Vorteilhaft ist, wenn der s_D-Wert dann bei höherer Feuchte einen höheren s_D-Wert aufweist.
Die Luftdurchtrittsöffnungen 127' können wie in 2 fensterartige Ausnehmungen in der Deckschicht 126 sein. Sie können jedoch auch wie in 3 durch Mikroperforierungen und/oder durch Maschen oder Lücken zwischen den Fäden oder Fasern eines Textils gebildet sein.
Geeignet sind z. B. Textilien mit einem Flächengewicht von 133 g/m² oder weniger. Ein solches Textil ist vorzugsweise ein Vlies und/oder vorzugsweise ein Textil mit mehreren Fasertypen, bspw. Polyethylen (PET) und Polyamid (PA6). Vorzugsweise ist der Anteil der PET-Fasern größer als der der PA6-Fasern. Vorzugsweise beträgt der Anteil der PET-Fasern mindestens 60%, besser 70% und mehr. Vorzugsweise beträgt der Anteil der PAG-Fasern zwischen 15 und 45%. Vorzugsweise ist die Deckschicht 126 zumindest teilweise aus einem Material gebildet, das Feuchte nur geringfügig oder gar nicht aufnimmt.
Vorzugsweise ist die Luftführungseinrichtung 122 als modulares System ausgeführt, bei dem zumindest eine Sperrschicht 125, eine Verteilerschicht 124 und eine Deckschicht 126 eine zusammenhängende Baugruppe bilden. Diese Baugruppe kann außerdem noch mit einem elektrischen Heizelement, vorzugsweise einem elektrischen Flächenheizelement, einem Ventilator und/oder einem Heizgebläse zu einem Klima-Einleger-Modul kombiniert sein. Vorzugsweise weist die Luftführungseinrichtung nur zwei oder drei Schichten auf, welche ihrerseits aus einem homogenen, einschichtigen Material gebildet sind.
Vorzugsweise stehen die Deckschicht 126 und die Sperrschicht 125 zumindest teilweise über ein oder mehrere Ränder der Verteilerschicht 124 über, die dort miteinander verbunden sind, bspw. durch Kleben, Schweißen oder Nähen. Es kann vorgesehen sein, dass diese Verbindung nicht den gesamten Rand der Luftführungseinrichtung 122 umfasst, sondern Luftdurchtrittsöffnungen 127 vorsieht, um Luft seitlich in die Verteilerschicht 124 einblasen und daraus absaugen zu können. Es kann auch vorgesehen sein, dass in diesem Bereich ein Schnorchel 129 wie in 3 angeordnet ist, um eine Anbindung der Luftführungseinrichtung 122 an eine Stelle zu ermöglichen, die von einer zu belüftenden Fläche beabstandet ist. Dies kann bspw. der Ansaugung kalter Luft vom Fußbereich des Sitzes dienen.
Zweckmäßig ist, wenn das Innere der Luftführungseinrichtung 122 auch bei abgeschaltetem Ventilator mit Luft der Umgebung der zu belüftenden Oberfläche bzw. des Sitzes 1110 in Verbindung steht. Dies erlaubt, Feuchtigkeit, die durch die Deckschicht 126 in das Innere der Luftführungseinrichtung 122 diffundiert, an von einer zu belüftenden Oberfläche beabstandeten Luftdurchtrittsöffnungen 127 auszutreten.
Bezugszeichenliste

100: Klima-Konditionier-Einrichtung
110: Temperiereinrichtung
120: Belüftungseinrichtung
121: Lufteinlässe
122: Luftführungseinrichtung
123, 123': Luftauslass
124: Verteilerschicht
125: Sperrschicht
126, 126': Deckschicht
127: Luftdurchtrittsöffnung
129: Schnorchel
130: Feuchteregulierungseinrichtung
400: Polster
500: Bezug
1000: Fahrzeug
1110: Sitz
1100: Inneneinrichtungsgegenstand
1120: Lenkeinrichtung für Fahrzeuge
1130: Armaturenbrett
1140: Armauflage
1150: Türverkleidung
1160: Sitzauflage
1170: Wärmedecke
1180: Fahrzeughimmel

Claims

Belüftungseinrichtung (120), insbesondere zur Belüftung personennaher oder von Personen berührten Oberflächen, mit mindestens einer Luftführungseinrichtung (122), welche mindestens eine Sperrschicht (125), eine Deckschicht (126) und eine dazwischen liegende Verteilerschicht (124) aufweist, wobei mindestens eine Sperrschicht (125) auf einer vom Benutzer abgewandten Seite der Verteilerschicht (124) angeordnet ist und mindestens eine Deckschicht (126) auf einer personen-zugewandten Seite der Verteilerschicht (124) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Deckschicht (126) zumindest teilweise luftdurchlässig und zumindest teilweise dampfdurchlässig ist, dass die Sperrschicht (125) zumindest teilweise einen Durchtritt von Luft und/oder Dampf hemmend ausgeführt ist, und dass die Gesamtfläche der dampfdurchlässigen Bereiche der Deckschicht (126) größer ist als die Gesamtfläche der luftdurchlässigen Bereiche der Deckschicht (126).
Belüftungseinrichtung (120) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der dampfdurchlässige Bereich der Deckschicht (126) mindestens 10% ihrer Grundfläche und/oder der zu belüftenden Oberfläche beträgt, vorzugsweise mindestens 30%, besser 50%, besser 70%, besser 90%.
Belüftungseinrichtung (120) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckschicht (126) mindestens einen Bereich aufweist, in dem die Luftdurchlässigkeit geringer als 50 l/(dm² × min) ist, besser 10 l/(dm² × min), und die Dampfdurchlässigkeit einen s_D-Wert kleiner als 1.500 m aufweist, besser kleiner 10 m, besser kleiner 0,5 m.
Belüftungseinrichtung (120) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamtfläche der dampfdurchlässigen Bereiche der Deckschicht (126) vorzugsweise mindestens um 10% größer, besser 50%, besser 100%, besser 300% und mehr als die Gesamtfläche der luftdurchlässigen Bereiche der Deckschicht (126) ist.
Belüftungseinrichtung (120) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckschicht (126) ein Vlies aufweist, vorzugsweise mit Polyester-Mikrofasern und/oder Polyamid-Fasern, vorzugsweise in einem Mischungsverhältnis von 10% bis 90% zu 60% bis 10%.
Sitz (1110), dadurch gekennzeichnet, dass er mit mindestens einer Belüftungseinrichtung (120) nach einem der voranstehenden Ansprüche versehen ist.
Fahrzeug (1000), dadurch gekennzeichnet, dass es mit mindestens einer Belüftungseinrichtung (120) und/oder mindestens einem Sitz (1110) nach einem der voranstehenden Ansprüche versehen ist.