DE102010007290B4

DE102010007290B4 - Klimatisierungseinrichtung für Fahrzeugsitze

Info

Publication number: DE102010007290B4
Application number: DE102010007290.7A
Authority: DE
Inventors: Peter Eckel
Original assignee: Gentherm GmbH
Current assignee: Gentherm GmbH
Priority date: 2009-02-18
Filing date: 2010-02-08
Publication date: 2022-01-20
Anticipated expiration: 2030-02-09
Also published as: DE202010002050U1; CN101804775B; CN101804775A; US8167368B2; US20100209230A1; KR20100094368A; DE102010007290A1; KR101314681B1; JP2010188996A

Abstract

Belüftungseinrichtung (20) zum Klimatisieren einer Oberfläche in einem Fahrzeug, mit- mindestens einer Luftfördereinrichtung (21);- einer Befestigungseinrichtung (50) um die Luftfördereinrichtung (21) an einer Trägereinrichtung (40) zu befestigen, mit mindestens einer Schwenkeinrichtung (17), welche ein Schwenken der Luftfördereinrichtung (21) relativ zur Trägereinrichtung (40) ermöglicht, wobei die Befestigungseinrichtung (50) die Schwenkeinrichtung (17) an der Trägereinrichtung (40) hält, und- mindestens einer Luftführungseinrichtung, welche erlaubt gezielt Luft von der Luftfördereinrichtung (21) zu einer zu klimatisierenden Oberfläche zu führen; dadurch gekennzeichnet, dass die Luftfördereinrichtung (21) nur an einer Seite gelagert mittels der Schwenkeinrichtung (17) befestigt ist.

Description

Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Einrichtung betrifft eine Belüftungseinrichtung zum Klimatisieren einer Oberfläche in einem Fahrzeug, mit mindestens einer Luftfördereinrichtung, einer Befestigungseinrichtung um die Luftfördereinrichtung an einer Trägereinrichtung zu befestigen und mindestens einer Luftführungseinrichtung, welche erlaubt gezielt Luft von der Luftfördereinrichtung zu einer zu klimatisierenden Oberfläche zu führen. Die Befestigungseinrichtung umfasst mindestens eine Schwenkeinrichtung, welche ein Schwenken der Luftfördereinrichtung relativ zur Trägereinrichtung ermöglicht, wobei die Befestigungseinrichtung die Schwenkeinrichtung an der Trägereinrichtung hält. Die Befestigungseinrichtung der vorliegenden Erfindung ist für einen Ventilator für eine Klimatisierungseinrichtung eines Fahrzeugs geeignet.
Stand der Technik
Aus JP H07-269 491 A ist ein Standventilator bekannt, der sich im Betrieb seitlich hin und her dreht, um die von ihm geförderte Luft gleichmäßig zu verteilen. Seine Neigung ist durch eine stufenweise arretierbare Halterung wählbar.
Aus WO 2006/034447 A1 ist ein Klimatisierungssystem für einen Fahrzeugsitz bekannt.
Aus DE 102004004387 A1 ist ein klimatisierter Sitz bekannt, bei dem ein Ventilator in einem kugelförmigen Element gelagert ist, um seine Ausblasrichtung in Höhe und Richtung einstellen zu können.
Ventilatoren zur Belüftung von Sitzen werden gewöhnlich am Gestänge des Sitzes fixiert. Solche starren Verbindungen zwischen Gebläse und Metallstruktur sind allerdings nicht schwingungsentkoppelt. Durch die dauerhafte Relativbewegung zwischen Gebläse und Rahmen (ausgelöst durch den Passagier) kann es zu „Ermüdungsbrüchen“ und damit Ausfall des Lüftersystems kommen. Die Schwingungen des Lüfters werden direkt in die Struktur und den Lehnenschaum übertragen. Der Passagier nimmt das als „unangenehm“ war.
Daher gibt es auch Versuche, Ventilatoren in ein Schaumpolster von Sitzen einzulegen. Aus DE 19643760 C1 , US 7862113 B2 und US 7866017 B2 sind klimatisierte Sitze bekannt, bei denen Ventilatoren in ringförmigen Lagern vibrationsdämpfend gelagert sind. Dies ist aber z. B. bei dünn gepolsterten Sitzen schwierig. Alternative Möglichkeiten einer Sitzbelüftung ohne Komfortbeeinträchtigung sind deshalb wünschenswert.
Gegenstand der Erfindung
Vor diesem Hintergrund wird ein technisches Konzept mit den Merkmalen von Anspruch 1 vorgeschlagen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind den weiteren Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung entnehmbar.
Figuren
Im Folgenden werden Einzelheiten der Erfindung erläutert. Diese Ausführungen sollen die Erfindung verständlich machen. Sie haben jedoch nur beispielhaften Charakter. Selbstverständlich lassen sich innerhalb des durch unabhängige Ansprüche definierten Rahmens der Erfindung einzelne oder mehrere beschriebene Merkmale auch weglassen, abwandeln oder ergänzen. Auch können die Merkmale unterschiedlicher Ausführungsformen selbstverständlich untereinander kombiniert werden. Entscheidend ist, dass das Konzept der Erfindung im Wesentlichen umgesetzt ist. Wenn ein Merkmal zumindest teilweise zu erfüllen ist, so schließt dies ein, dass dieses Merkmal auch vollständig erfüllt ist oder im Wesentlichen vollständig erfüllt ist. „Im Wesentlichen“ bedeutet dabei insbesondere, dass die Umsetzung eine Erzielung des erwünschten Nutzens in erkennbarem Ausmaß erlaubt. Dies kann insbesondere bedeuten, dass ein entsprechendes Merkmal zu mindestens 50 %, 90 %, 95 % oder 99 % erfüllt ist. Ist eine Mindestmenge angegeben, so kann selbstverständlich auch mehr als diese Mindestmenge verwendet werden. Wenn die Anzahl eines Bauteils mit mindestens einem angegeben ist, so beinhaltet dies insbesondere auch Ausführungsformen mit zwei, drei oder einer sonstigen Vielzahl von Bauteilen. Was für ein Objekt beschrieben ist, kann auch auf den überwiegenden Teil oder die Gesamtheit aller anderen artgleichen Objekte angewandt werden. Sofern nichts anderes angegeben ist, schließen Intervalle ihre Randpunkte mit ein.
Nachfolgend wird Bezug genommen auf:

1 Fahrzeug 1 mit Sitz als klimatisierten Gegenstand 2 in teilweisem Längsschnitt
2 zeigt einen Teilausschnitt eines klimatisierten Sitzes
3 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Ventilators mit Befestigungseinrichtung.

Beschreibung der Erfindung
Die Erfindung ist insbesondere geeignet zum Einsatz in Fahrzeugen. Dies bezeichnet insbesondere alle Land-, Wasser- oder Luft-Fahrzeuge, wie z. B. ein Flugzeug, ein Schienenfahrzeug, ein Schiff oder ein Kraftfahrzeug.
Die Erfindung ist außerdem geeignet zum Einsatz in allen Gegenständen, deren Oberfläche zumindest teilweise so konditioniert werden soll, dass zumindest bestimmte klimatische Parameter z. B. Temperatur oder Luftfeuchte zumindest oberflächennah in einem gewünschten Intervall oder auf einem bestimmten Wert gehalten sind. „Klima-Gegenstand“ bezeichnet daher insbesondere alle Bauteile, mit denen ein Benutzer eines Fahrzeuges 1 in einer Fahrgastzelle in Kontakt kommen kann, wie z. B. eine Lenkeinrichtung für Fahrzeuge, ein Armaturenbrett, eine Armauflage, eine Türverkleidung, eine Sitzauflage, eine Wärmedecke, ein Fahrzeughimmel, ein Polster 4, ein Bezug 6 oder ein Sitz.
Zweckmäßigerweise hat mindestens ein Fahrzeug 1 mindestens einen zu klimatisierenden Gegenstand 2, wie z. B. einen Sitz, ein Interieur-Bauteil, eine Lenkeinrichtung für Fahrzeuge, ein Armaturenbrett, eine Armauflage, eine Türverkleidung, ein Polster 4 oder einen Bezug 6. Dies erlaubt die Temperierung und Klimatisierung eines Passagiers auch bei längeren Fahrten.
Zweckmäßigerweise hat mindestens ein Gegenstand 2 mindestens ein Polster 4, wie z. B. einen Block aus geschäumtem Polyurethan.
Vorzugsweise weist mindestens ein Gegenstand 2 mindestens eine versteifende oder strukturbildende Trägereinrichtung 40 auf (z. B. einen festen Strukturrahmen oder Gestängerahmen eines Fahrzeugsitzes). Diese ist vorzugsweise zumindest teilweise aus einer Metall-Rohr- oder Gitter-Stabkonstruktion gebildet.
Zweckmäßigerweise hat mindestens ein Gegenstand 2 mindestens eine Klimatisierungseinrichtung 10. Dies bezeichnet alle Einrichtungen, die der Regulierung von Temperatur, Feuchte und/oder Luftbewegung in einer zu klimatisierenden Zone dienen, wie z. B. der Temperierung/Klimatisierung von benutzerberührten Flächen im Fahrgastraum eines Fahrzeuges 1.
Zweckmäßigerweise hat mindestens ein Gegenstand 2 mindestens eine Belüftungseinrichtung 20. Dies bezeichnet jede Einrichtung, 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. Ihre Anzahl kann so gewählt werden, dass z. B. eine Belüftungseinrichtung 20 je Gegenstand 2 oder je zu klimatisierender Fläche vorgesehen ist.
Zweckmäßigerweise hat mindestens eine Belüftungseinrichtung 20 mindestens eine Luftfördereinrichtung 21. Dies bezeichnet jede Einrichtung, die geeignet ist um Luft aus dem klimatisierten Gegenstand 2 heraus- und/oder hinein zu bewegen, insbesondere Strömungsmaschinen, wie z. B. Axial- oder Radialventilatoren. Ihre Anzahl kann so gewählt werden, dass z. B. eine Luftfördereinrichtung 21 je Gegenstand 2 oder je zu klimatisierender Fläche vorgesehen ist.
Die Luftfördereinrichtung 21 ist vorzugsweise schwenkbar mittels mindestens einer Schwenkeinrichtung 17 über mindestens eine Befestigungseinrichtung 50 an einer Trägereinrichtung 40 gelagert. Dies gilt zumindest im vormontierten Zustand. Bei fertig montierter Luftfördereinrichtung 21 ist die Schwenkbarkeit eingeschränkt auf weniger als 20 ° um die Schwenkachse 15, eher weniger als 10 °. Dazu ist die Luftfördereinrichtung 21 nicht umlaufend an drei oder vier Punkten befestigt, wie dies sonst üblich ist. Sie ist vielmehr nur an einer Seite gelagert. Darunter wird insbesondere verstanden, dass eine Befestigung nur an einem einzigen Haltepunkt 11 erfolgt, oder dass mehrere Haltepunkte vorgesehen sind, die aber bzgl. der Rotationsachse des Ventilators 5 alle gemeinsam in einem Segment von 180 ° oder weniger liegen. Vorzugsweise liegen die Befestigungspunkte 11 außerhalb der von einem Schaufelrad 16 eines Ventilators 5 der Luftfördereinrichtung 21 überstrichenen Grundfläche (betrachtet längs der Rotationsachse des Schaufelrades).
Vorzugsweise sind zwei Haltepunkte 11 und zwei zugehörige Befestigungseinrichtungen 50 vorgesehen, die eine Schwenkeinrichtung 17 an einer Trägereinrichtung 40 halten.
Mindestens eine Luftfördereinrichtung 21 ist vorzugsweise schwingungsdämpfend an einer Trägereinrichtung 40 befestigt. Dazu weist vorzugsweise mindestens eine Schwenkeinrichtung 17 und/oder eine Befestigungseinrichtung 50 elastische und/oder flexible Anteile auf. Elastische Anteile einer Schwenkeinrichtung 17 sind z. B. durch Gummiringe 25 gebildet, die eine Schwenkung um Befestigungspunkte 11 an Befestigungsschrauben oder Halteclips erlauben. Die Schwenkachse 15 liegt dabei in etwa in der Rotationsebene des Schaufelrades 16. Die Schwenkachse 15 verläuft vorzugsweise nicht durch das Schaufelrad 16.
Vorzugsweise ist mindestens eine Befestigungseinrichtung und/oder mindestens eine Luftfördereinrichtung 21 beabstandet zu einer Lordosenstütze angeordnet. Vorzugsweise sind sie z. B. im oberen Lehnenbereich mittig, oberhalb einer Lendenwirbellordosenstütze zwischen einer Aufhängung einer Lordose am Strukturrahmen oder zwischen zwei Kopfstützenhülsen vorgesehen. Dies ist günstig, weil dort Bauraum für die Luftfördereinrichtung 21 zur Verfügung steht, weil dort die Relativbewegung eines Polsters 4 zur Trägereinrichtung 40 am geringsten ist, weil dort ein oberer Querahmen eines Sitzes zur Anbindung der Luftfördereinrichtung 21 zur Verfügung steht, und dort die Bewegungsfreiheit des Passagiers im Fond an seinen Knien am wenigstens durch den Bauraum der Luftfördereinrichtung 21 eingeschränkt wird.
Zweckmäßigerweise hat mindestens eine Belüftungseinrichtung 20 mindestens eine Luftführungseinrichtung 22. Diese erlaubt, gezielt Luft von mindestens einer Luftfördereinrichtung 21 zu mindestens einer Luftaustauscheinrichtung 221 oder in umgekehrter Richtung zu führen.
Zweckmäßigerweise hat mindestens eine Luftführungseinrichtung 22 mindestens eine Umhüllungseinrichtung 224. Dies bezeichnet jede Einrichtung, die in der Luftführungseinrichtung 22 geführte Luft hemmt, an ungewünschter Stelle aus der Luftführungseinrichtung 22 auszutreten, wie z. B. Schaumkanäle, Folien oder Schläuche. Vorzugsweise ist mindestens eine Umhüllungseinrichtung 224, mindestens ein erster Hüllenabschnitt und/oder zweiter Hüllenabschnitt zumindest teilweise gebildet aus einem textilen, flächigen Material, z. B. einem Gewebe, einer luftundurchlässigen Folie z. B. aus PET, PA, PP oder PU, einem vorzugsweise luftundurchlässigen Schaum aus Polyurethan, einer luftbremsenden Schicht mit textilem Material oder einem harten Kunststoff wie Polyacryl, PA oder Hart-PVC.
Zweckmäßigerweise hat mindestens eine Belüftungseinrichtung 20 mindestens eine Luftaustauscheinrichtung 221. Dies erlaubt einen Austausch von Luft zwischen der Luftführungseinrichtung 22 und einer zu klimatisierenden Oberfläche des zu klimatisierenden Gegenstandes 2.
Vorzugsweise ist mindestens eine Luftaustauscheinrichtung 221 zumindest teilweise so geformt, dass sie ein flaches Bauteil vorzugsweise in der Größe einer zu klimatisierenden Oberfläche bildet. Zweckmäßigerweise hat mindestens eine Luftaustauscheinrichtung 221 eine Dicke, die maximal 30 % der Polsterdicke beträgt. Der Wert liegt zweckmäßigerweise in dem Bereich zwischen 5 und 20 mm, vorzugsweise zwischen 10 und 15 mm. Dies erlaubt eine Integration in ein Polster 4 ohne dessen Polsterwirkung zu verschlechtern.
Vorzugsweise ist mindestens eine Luftaustauscheinrichtung 221 zumindest teilweise nahe einer zu klimatisierenden Oberfläche des zu klimatisierenden Gegenstandes 2 angeordnet, z. B. zwischen einem Polster 4 und einer zu klimatisierenden Oberfläche, vorzugsweise zwischen einem Sitzschaumpolster 4 und einem Sitzbezug 6, z. B. unterhalb eines Bezuges 6 an einer benutzer-zugewandten Seite eines Sitzes (A-Seite). Dies bewirkt eine gleichmäßige Kontaktflächen-Entfeuchtung.
Vorzugsweise ist mindestens eine Luftführungseinrichtung 22 zumindest an einem einer Luftfördereinrichtung 21 zugewandten Kopplungsabschnitt 12 zumindest teilweise gebildet aus mindestens einem weichen, elastischen und/oder flexiblen Material, wie z. B. Gummi, Silikon, Kautschuk, PVC, Polyethylen, Polyurethan oder ähnliches.
Zweckmäßigerweise ist mindestens ein Kopplungsabschnitt 12 elastisch und/oder flexibel ausgeführt, vorzugsweise als Faltenbalg, Röhre oder Tülle mit Gummi oder Silikon. Dadurch die die Luftfördereinrichtung 21 sowohl von der Trägereinrichtung 40 des Sitzes als auch von der Klimatisierungseinrichtung 10 so entkoppelt, dass keine oder kaum Vibrationen von der Luftfördereinrichtung 21 auf umgebende Teile übertragen werden.
Die Verbindung zwischen Luftfördereinrichtung 21 und Kopplungsabschnitt 12 der Luftführungseinrichtung 22 erfolgt vorzugsweise durch eine Schnappverbindung/Rastverbindung, vorzugsweise durch einen Hinterschnitt 30 im einen Teil und einer umlaufenden Feder im anderen Teil. Deren Abdichtung erfolgt vorzugsweise durch Vorspannen der Nut-Feder-Verbindung.
Vorzugsweise weisen mindestens eine Luftfördereinrichtung 21 und mindestens eine Kopplungsabschnitt 12 voneinander verschiedene Farben auf. Dadurch ist beim Verbau sofort erkennbar, ob die Verbindung auch richtig (dichtend) montiert ist.
Vorzugsweise weist mindestens ein Kopplungsabschnitt 12 an mindestens einem einer Luftfördereinrichtung 21 zugewandten Ende und/oder an mindestens einem einer Luftaustauscheinrichtung 221 zugewandten Ende mindestens einen Flansch und/oder mindestens eine Lasche auf. Diese dienen als Montagehilfe oder der verbesserten Abdichtung von Übergängen zwischen verschiedenen Bauteilen.
Vorzugsweise ist auf mindestens einem Flansch eine Haftschicht aufgenäht, wenn der Kopplungsabschnitt 12 aus einem schwer schweißbaren oder schlecht klebefähigen Material besteht. Eine solche Haftschicht kann z. B. aus einem Textil, z. B. einem Vlies, gebildet sein. Angrenzende Bauteile, wie z. B. eine Luftaustauscheinrichtung 221, können dann mit der Haftschicht verklebt oder verschweißt sein und so eine indirekte Verbindung zum Kopplungsabschnitt 12 herstellen.
Eine beschriebene Luftfördereinrichtung 21 macht alle Bewegungen eines Polsters 4 mit (z. B. wenn sich ein Passagier im Sitz bewegt). Dabei bleibt die Verbindung zwischen Luftfördereinrichtung 21 und Polsteroberfläche immer druckdicht. Durch die bewegliche Anbindung an den Lehnenrahmen kann die Luftfördereinrichtung 21 sehr schnell montiert werden. Schwingungen des Ventilators 5 werden nicht auf die Metallstruktur des Sitzgestänges übertragen (Komfort für den Passagier).
Auch kann eine bereits befestigte Luftfördereinrichtung 21 angehoben werden, um beim Fügen mit dem Luftkanal mehr Montagefreiraum zu bekommen.
Bezugszeichenliste

1: Fahrzeug
2: Gegenstand
4: Polster
5: Ventilator
6: Bezug
10: Klimatisierungseinrichtung
11: Haltepunkt
12: Kopplungsabschnitt
15: Schwenkachse
16: Schaufelrad
17: Schwenkeinrichtung
20: Belüftungseinrichtung
21: Luftfördereinrichtung
22: Luftführungseinrichtung
25: Gummiring
30: Hinterschnitt
40: Trägereinrichtung
50: Befestigungseinrichtung
221: Luftaustauscheinrichtung
224: Umhüllungseinrichtung

Claims

Belüftungseinrichtung (20) zum Klimatisieren einer Oberfläche in einem Fahrzeug, mit - mindestens einer Luftfördereinrichtung (21); - einer Befestigungseinrichtung (50) um die Luftfördereinrichtung (21) an einer Trägereinrichtung (40) zu befestigen, mit mindestens einer Schwenkeinrichtung (17), welche ein Schwenken der Luftfördereinrichtung (21) relativ zur Trägereinrichtung (40) ermöglicht, wobei die Befestigungseinrichtung (50) die Schwenkeinrichtung (17) an der Trägereinrichtung (40) hält, und - mindestens einer Luftführungseinrichtung, welche erlaubt gezielt Luft von der Luftfördereinrichtung (21) zu einer zu klimatisierenden Oberfläche zu führen; dadurch gekennzeichnet, dass die Luftfördereinrichtung (21) nur an einer Seite gelagert mittels der Schwenkeinrichtung (17) befestigt ist.
Gegenstand (2), dadurch gekennzeichnet, dass er mindestens eine Belüftungseinrichtung (20) nach Anspruch 1 aufweist.
Fahrzeug-Interieur-Bauteil, insbesondere eine Lenkeinrichtung für Fahrzeuge, ein Armaturenbrett, eine Armauflage, eine Türverkleidung, ein Polster (4), ein Bezug (6) oder einen Sitz, umfassend eine Belüftungseinrichtung (20) nach Anspruch 1.
Fahrzeug (1), dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens eine Belüftungseinrichtung (20) und/oder mindestens einen Gegenstand (2) und/oder mindestens ein Fahrzeug-Interieur-Bauteil nach einem der voranstehenden Ansprüche aufweist.