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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Belüftungseinrichtung, insbesondere zur Verwendung in Kraftfahrzeugen. Die Erfindung betrifft ferner einen Sitz, insbesondere einen Fahrzeugsitz, mit einer solchen Belüftungseinrichtung.
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Mit dem steigenden Bedarf an Fahrzeugklimatisierung sind in den letzten Jahren zahlreiche modulare und zonal einstellbare Klimatisierungseinrichtungen für Kraftfahrzeuge entwickelt worden. Hierdurch können durch eine Basiskonfiguration und geeignete Erweiterungseinheiten unterschiedliche Klimatisierungen für verschiedene Fahrzeugtypen bzw. Ausstattungsvarianten gleicher Fahrzeugtypen ohne größeren Entwicklungsaufwand bereitgestellt werden. Beispielsweise ist eine im Bereich des Mitteltunnels zwischen den Vordersitzen anzuordnende Klimatisierungseinheit für den Fondbereich eines Personenkraftfahrzeugs aus der
EP 2 000 337 A2 bekannt.
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Aus der
DE102009043112A1 und der
DE102015100309A1 sind Belüftungs- und/oder Klimatisierungseinrichtungen des Fondbereichs angegeben, welche teilweise in die Vordersitze integriert sind.
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Die obengenannten Lösungen zur Belüftung und/oder Klimatisierung des Fondbereichs haben mehrere Nachteile. Sie benötigen einerseits entweder viel Bauraum bzw. greifen in den Bauraum anderer Komponenten, wie z.B. den typischerweise separat entwickelten Fahrzeugsitzen, so massiv ein, dass dies eine verstärkte Zusammenarbeit bei der Entwicklung solcher Systeme erforderlich macht. Ferner ist die so angegebene Klimatisierung zumeist recht energieaufwändig.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine einfache und flexible Belüftungseinrichtung der eingangs genannten Art bereitzustellen, welche insbesondere energiesparend betrieben werden kann.
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Diese Aufgabe wird durch eine Belüftungseinrichtung nach Anspruch 1 sowie durch einen Sitz nach Anspruch 7 gelöst. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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Die erfindungsgemäße Belüftungseinrichtung umfasst einen Lufteingangskanal mit wenigstens einer Lufteinlassöffnung, eine mit dem Lufteingangskanal verbundene Luftauslassvorrichtung und ein Gebläse, welches in dem Lufteingangskanal anordenbar ist, um Luft von der Lufteinlassöffnung zu der Luftauslassvorrichtung zu transportieren. Die erfindungsgemäße Belüftungseinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass diese zur Befestigung an oder zur Integration in einem Sitz, insbesondere einem Fahrzeugsitz, geeignet ist, wobei die Luftauslassvorrichtung zur Befestigung an oder zur Integration in der Rückenlehne des Sitzes geeignet ist. Dabei weist die Luftauslassvorrichtung eine langgestreckte schlitzartige Luftaustrittsöffnung auf, welche zur Anordnung im Bereich des Begrenzungsrandes der Rückenlehne zum rückwärtigen (also im Fahrzeug zum heckwärtigen) Ausblasen von Luft geeignet ist. Eine so angegebene Belüftungseinrichtung kann nicht nur leicht in einen Fahrzeugsitz integriert werden, sondern auch nachträglich an einen solchen oder einen beliebigen Sitz angepasst und angeordnet werden. Dabei wird durch die schlitzartige Luftaustrittsöffnung ein Primärluftzug mit einem vergleichsweise geringen Strömungsquerschnitt erzeugt. Die Lage der schlitzartigen Luftaustrittsöffnung im Bereich des Begrenzungsrandes der Rückenlehne ermöglicht dann, dass von dem dünnschichtigen Primärluftzug ein Sekundärluftzug erzeugt wird, bei welchem das an den Begrenzungsrand der Rückenlehne angrenzende Luftvolumen um den Fahrzeugsitz herum mitbeschleunigt wird. Dieser Sekundärluftzug weist einen wesentlich größeren Strömungsquerschnitt auf, strömt dafür aber mit deutlich geringerer Geschwindigkeit. Dadurch wird ein seichter, breiterer Luftstrom erzeugt, welcher teilweise die ggf. bereits im Vorderbereich des Sitzes/ Fahrzeugsitzes vorklimatisierte Luft mitnimmt. Diese sowie die ebenfalls vorklimatisierte Luft des Primärluftzugs stellen dann die Klimatisierung für den rückwärtigen Bereich des Sitzes, im Fahrzeug also dem Fondbereich, bereit. Tests haben dabei belegt, dass der Energieverbrauch gegenüber einem direkt erzeugten, vergleichbaren Luftstrom um mehr als die Hälfte reduziert werden kann.
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Für den Fall, dass die erfindungsgemäße Belüftungseinrichtung zum nachträglichen Einbau bestimmt ist, umfasst sie geeignete Befestigungsmittel zum Befestigen und Anpassen an den vorgesehenen Sitz bzw. Fahrzeugsitz. Die Befestigungsmittel können dabei insbesondere durch Steck-, Rast- oder Schraubverbindungen bereitgestellt werden, wie diese dem Fachmann allgemein bekannt sind. Falls ein Fahrzeugsitz für das Nachrüsten mit einer solchen Belüftungseinrichtung vorgesehen ist, in der Grundversion aber ohne eine solche Belüftungseinrichtung ausgeliefert wurde, können insbesondere entsprechend angepasste Befestigungsmittel am Fahrzeugsitz vorgesehen sein, welche dann mit den Befestigungsmitteln an der erfindungsgemäßen Belüftungseinrichtung in Eingriff bringbar sind.
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Insbesondere eignet sich die erfindungsgemäße Belüftungseinrichtung für die Anordnung am Fahrersitz oder Beifahrersitz in einem Personenkraftwagen. Darüber hinaus ist aber auch eine Anordnung an anderen Sitzen denkbar, beispielsweise bei Kraftfahrzeugen mit mehreren Sitzreihen, z.B. Kleinbussen oder Bussen, oder aber auch bei beliebigen Sitzen ohne konkreten Fahrzeugbezug.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausbildung der erfindungsgemäßen Belüftungseinrichtung ist die Querschnittsfläche der Lufteinlassöffnung größer als die Querschnittsfläche der schlitzartigen Luftaustrittsöffnung. Die Querschnittsfläche der Lufteinlassöffnung ist beispielsweise um einen Faktor > 1,5 oder > 2 größer. Dadurch ergibt sich eine Verdichtung des Luftstroms, wodurch die angesaugte Luft in Richtung Primärluftzug beschleunigt wird. Damit kann bei bereits geringer Gebläsedrehzahl (und damit verbunden einem vergleichsweise leisen Betrieb des Gebläses) ein vergleichsweise großer Sekundärluftzug erreicht werden. Alternativ ist die Querschnittsfläche der Lufteinlassöffnung etwa gleich groß wie oder nur geringfügig größer (z.B. 10%) als die Querschnittsfläche der schlitzartigen Luftaustrittsfläche.
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In einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Lufteingangskanal bogenförmig gekrümmt ist, wobei die Luftströmungsrichtung an der Lufteinlassöffnung im Wesentlichen senkrecht zu der Luftströmungsrichtung am Übergang vom Lufteingangskanal in die Luftauslassvorrichtung verläuft. Ferner ist dabei vorgesehen, dass die Luftauslassvorrichtung derart gestaltet ist, dass die Luftströmungsrichtung in der Luftauslassvorrichtung bis zum Austritt aus der Luftaustrittsöffnung wenigstens einmal senkrecht umgelenkt wird. Dabei kann die Luftströmungsrichtung innerhalb der Belüftungseinrichtung flexibel um den Fahrzeugsitz herumgeführt werden. Ein Ansaugen der Luft in die Lufteinlassöffnung von vorne und ein Ausströmen des Primärluftzugs nach hinten sind möglich.
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Gemäß vorteilhafter Ausgestaltungen ist die Luftauslassvorrichtung entweder langgestreckt ausgebildet, wobei die langgestreckte schlitzartige Luftaustrittsöffnung entlang der so gebildeten Längsrichtung der Luftauslassvorrichtung verläuft, und dabei die Luftzufuhr über den Lufteinlasskanal über die seitliche Schmalseite erfolgt. Alternativ dazu ist die Luftauslassvorrichtung plattenförmig, wobei die langgestreckte schlitzartige Luftaustrittsöffnung an wenigstens einem Randbereich der Luftauslassvorrichtung verläuft, und dabei die Luftzufuhr über den unteren oder einen seitlichen Rand erfolgt. Diese Ausgestaltungsvarianten ermöglichen eine einfache Anordnung der schlitzartigen Luftaustrittsöffnung am oberen oder seitlichen Rand der Rückenlehne. Die Luftauslassvorrichtung kann dabei entweder wulstförmig im oberen Bereich der Rückenlehne in der Nähe der Kopfstütze angebracht werden oder alternativ flach an der Rückseite der Rückenlehne eingepasst werden. Hierdurch wird vergleichsweise wenig Bauraum beansprucht und das ursprüngliche Design des Fahrzeugsitzes relativ wenig verändert.
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In der Luftauslassvorrichtung kann vorteilhafterweise eine Luftführungsstruktur ausgebildet sein, mittels welcher eine homogenere Aufteilung des Luftstroms von einem breiteren Querschnitt auf eine langgestreckte schlitzartige Luftaustrittsöffnung erreicht werden soll.
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Gemäß einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Belüftungseinrichtung ist an der Luftauslassvorrichtung eine Luftklappenanordnung vorgesehen, welche an einer zur langgestreckten schlitzartigen Luftaustrittsöffnung parallelen Schwenkachse stromabwärts der Luftaustrittsöffnung schwenkbar gelagert ist. Die Luftklappenanordnung kann dabei eine oder mehrere Luftklappen umfassen, welche auf einer oder mehreren in einer Flucht liegender Schwenkachsen gelagert sein können. Die Luftklappen können dabei ganz oder teilweise in den Strahl des Primärluftzugs verstellbar sein. Hierdurch kann ein direktes, scharfes Anströmen durch den Primärluftzug vermieden werden und zugleich die Richtung des Sekundärluftzugs verändert werden.
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Die Luftklappen und das Gebläse sind verstellbar und/oder regelbar. Vorteilhaft im Sinne der Erfindung ist eine möglichst einfache Ausgestaltung der Belüftungseinrichtung. Daher ist insbesondere vorgesehen, das Gebläse über ein einfaches Bedienelement, z.B. einen Drehschalter, elektrisch zu steuern, während die Luftklappen in einfacher Weise vorzugsweise direkt von Hand verstellbar sind.
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Erfindungsgemäß ist ein Sitz, insbesondere ein Fahrzeugsitz, mit einer zuvor genannten Belüftungseinrichtung ausgestattet. Der so ausgestattete Sitz weist die zuvor genannten Vorteile der Belüftungseinrichtung auf.
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Vorteilhafterweise wird die langgestreckte schlitzartige Luftaustrittsöffnung horizontal an der Oberkannte der Rückenlehne des Sitzes/ Fahrzeugsitzes angeordnet. Hierdurch kann ggf. vorklimatisierte Luft als Sekundarluftzug über die Rückenlehne bzw. zwischen der Oberkante der Rückenlehne und der Kopfstütze des Sitzes/ Fahrzeugsitzes hindurchströmen.
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Weiterhin ist als vorteilhafte Ausbildung der Erfindung zu sehen, wenn die Lufteinlassöffnung im seitlichen Bereich des Fahrzeugsitzes, insbesondere im Bereich einer Armlehne, angeordnet ist, wobei der Öffnungsquerschnitt in Bezug zur Einbaurichtung im Kraftfahrzeug im Wesentlichen nach vorne ausgerichtet ist. Einerseits kann eine solche Anordnung mit vergleichsweise geringen Auswirkungen auf den Komfort des Fahrzeugsitzes realisiert werden, ohne z.B. die Bewegungsfreiheit im Fahrzeugsitz nennenswert einzuschränken. Ferner kann eine solche Anordnung auch ohne größere ästhetische Auswirkung realisiert werden.
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Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen und mit Bezug zu den Figuren näher erläutert.
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Die 1 zeigt schematisch zwei hintereinander angeordnete Fahrzeugsitze, wobei der vordere Fahrzeugsitz mit einer Belüftungseinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ausgestattet ist,
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die 2 zeigt in Bezug zur vorgesehenen Einbaurichtung eine Draufsicht einer Belüftungseinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung und
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die 3 und 4 zeigen die an einem Fahrzeugsitz befestigte Belüftungseinrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel aus der 2 in einer Rückansicht und einer Seitenansicht in der Horizontalebene.
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In der 1 sind schematisch zwei hintereinander angeordnete Fahrzeugsitze 1, 2 dargestellt. Der Fahrzeugsitz 1 ist beispielsweise der Fahrer- oder Beifahrersitz, oder allgemein ein Vordersitz, und der Fahrzeugsitz 2 ist ein dahintergelegener Rücksitz. Es kann sich alternativ aber auch um zwei hintereinander angeordnete Sitze eines Fahrzeugs mit mehreren Sitzreihen handeln. Der Vordersitz 1 ist mit einer Belüftungseinrichtung 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ausgestattet.
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Die Belüftungseinrichtung 10 gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist so ausgerichtet, dass sie über eine Lufteinlassöffnung 11 Luft im seitlichen Bereich des Vordersitzes 1 von vorne ansaugen kann (Luftströmungsrichtung L1). Über einen Lufteingangskanal 12 wird die Luft dann weiter einer Luftauslassvorrichtung 14 zugeführt. Die Luftauslassvorrichtung 14 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel am oberen Rand der Rückenlehne 3, unterhalb der Kopfstütze 4 und hinter dem Kopfstützenhalter 5 angeordnet, und erzeugt eine heckwärtige Luftströmungsrichtung L3, wie dies im Detail mit Bezug zu den 2–4 noch näher erläutert wird.
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Mit Bezug zu den 2–4 wird nun ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Belüftungseinrichtung 10 beschrieben. Die 2 zeigt dabei die Belüftungseinrichtung 10 in Bezug zur vorgesehenen Einbaurichtung als Draufsicht ohne den Vordersitz. Die 3 und 4 zeigen die an einer Rückenlehne 3 befestigte Belüftungseinrichtung 10 in einer Rückansicht und einer Seitenansicht in der Horizontalebene.
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Die Belüftungseinrichtung 10 weist einen Lufteingangskanal 12 mit einer Lufteinlassöffnung 11 auf, welche etwa 2–3 cm breit und 4 cm tief ist (in Bezug zur Einbaulage). Im Bereich der Lufteinlassöffnung 11 sind Befestigungselemente zum seitlichen Befestigen am Vordersitz 1 sowie ein Gebläse 13 angeordnet, welches Luft von vorne ansaugt und durch den Lufteingangskanal 12 zu der Luftauslassvorrichtung 14 transportiert. Der Lufteingangskanal 12 ist bogenförmig gekrümmt und weist eine Gesamtlänge von etwa 30–40 cm auf. Die Luftströmungsrichtung L1, welche im Bereich der Lufteinlassöffnung 11 vorherrscht, wird somit nach oben und zunehmend seitlich umgelenkt, sodass die Luftströmungsrichtung L2 am Übergang vom Lufteingangskanal 12 in die Luftauslassvorrichtung 14 annähernd senkrecht dazu verläuft. Der bogenförmige Verlauf des Lufteingangskanals 12 ist dabei an die Kontur des seitlichen Rands 7 der Rückenlehne 3 angepasst.
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Die Luftauslassvorrichtung 14 ist zur Befestigung an der Rückenlehne 3 des Fahrzeugsitzes 1 angepasst. Sie weist dazu Befestigungsösen 19, 20 auf, mittels welcher die Luftauslassvorrichtung 14 an der Rückenlehne 3 befestigbar ist. Die Befestigungsösen 19, 20 können beispielsweise direkt mit den Kopfstützenhaltern 5 in Eingriff gebracht werden. Dazu wird beispielsweise die Kopfstütze 4 entfernt und die Befestigungsösen 19, 20 über die Kopfstützenhalter 5 aufgeschoben, sodass letztere von den Befestigungsösen 19, 20 fest umgeben werden. Die Kopfstütze 5 kann dann wieder aufgesetzt werden. Alternativ sind aber auch andere Befestigungskonzepte denkbar, beispielsweise über eine Rast- oder Steckverbindung.
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Die Luftauslassvorrichtung 14 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel langgestreckt ausgebildet, sodass sie einen erheblichen Teil der Sitzbreite abdeckt. Sie ist im gezeigten Ausführungsbeispiel etwa 25–30 cm breit, weist dabei aber nur eine Höhe von etwa 4 cm und eine Tiefe von etwa 6 cm auf. Sie empfängt die zugeführte Luft des Luftstroms L2 über die seitliche Schmalseite. In Längsrichtung der Luftauslassvorrichtung 14 verläuft ein langgestreckter Schlitzauslass 15, welcher horizontal zum oberen Rand 6 der Rückenlehne 3 ausgerichtet ist. Der Schlitzauslass 15 verlängert sich schräg nach vorne in das Gehäuse der Luftauslassvorrichtung 14, sodass die dort austretende Luft im Wesentlichen nach hinten ausgeblasen wird. Der Schlitzauslass 15 ist durch Stege 16 kurz durchbrochen, sodass drei in etwa 10 cm lange Einzelschlitze einer Dicke von nur 1–2 mm gebildet werden.
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Gemäß einer Ausführungsvariante wird die Luftströmungsrichtung in der Luftauslassvorrichtung 14 mehrfach umgelenkt. Nach dem Einströmen in Höhe der Luftströmungsrichtung L2 passiert die Luft eine Luftführungsstruktur zur Homogenisierung der Luftströmung über die gesamte Schlitzlänge und wird schließlich wenigstens einmal senkrecht umgelenkt, sodass sie im Wesentlichen heckwärts in Luftströmungsrichtung L3 als feiner, scharfer Luftzug, dem Primarluftzug, ausgeblasen wird.
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An der Luftauslassvorrichtung 14 sind mehrere Luftklappen 17, 18 vorgesehen. Diese sind an einer zum Schlitzauslass 15 parallelen Schwenkachse derart gelagert, dass sie etwa 3–4 cm stromabwärts des Schlitzauslasses 15 liegen. Die Luftklappen 17, 18 sind von Hand einzeln verstellbar. Sie können insbesondere leicht nach oben geklappt werden, sodass der Primärluftzug nicht direkt auf den dahinter sitzenden Fahrgast trifft. Der scharfe, aber sehr dünne Primärluftzug erzeugt einen Mitnahmeeffekt des unmittelbar darüberliegenden Luftvolumens. Dieses kann leicht zwischen dem Bereich des oberen Randes 6 der Rückenlehne 3 und der Kopfstütze 4 mitgenommen und leicht beschleunigt werden. Der so erzeugte seichtere Sekundärluftzug stellt eine als angenehm empfundene Belüftung für die Fahrgäste der dahinterliegenden Sitze oder Sitzreihe dar.
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An der Belüftungseinrichtung 10, beispielsweise an dem Gehäuse der Luftauslassvorrichtung 14, ist optional ein Bedienelement zum Einstellen der Gebläsestufe angeordnet. Das Gebläse wird typischerweise von einer geeigneten Position aus an das elektrische Bordnetz des Kraftfahrzeugs angeschlossen. Alternativ oder auch zusätzlich kann das Gebläse 13 auch von typischerweise vom Fahrer zu bedienenden Hauptbedienkonsole des Kraftfahrzeugs bedienbar sein (nicht dargestellt).
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In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist die Luftauslassvorrichtung 14´ plattenförmig ausgebildet (nicht dargestellt). Während langgestreckte Schlitzauslässe 15´ wahlwiese an den seitlichen Rändern 7 und/oder den oberen Rand 6 der Rückenlehne 3 angeordnet sein können, erfolgt die Luftzufuhr gemäß der Luftströmungsrichtung L2 von unten oder – falls nicht beide seitlichen Ränder 7 für den Schlitzauslass 15´ verwendet werden – ggf. seitlich.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Vordersitz
- 2
- Rücksitz
- 3
- Rückenlehne
- 4
- Kopfstütze
- 5
- Kopfstützenhalter
- 6
- oberer Rand
- 7
- seitlicher Rand
- 10
- Belüftungseinrichtung
- 11
- Lufteinlassöffnung
- 12
- Lufteingangskanal
- 13
- Gebläse
- 14
- Luftauslassvorrichtung
- 15
- Schlitzauslass
- 16
- Steg
- 17, 18
- Luftklappen
- 19, 20
- Befestigungsösen
- L1–L3
- Luftströmungen
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 2000337 A2 [0002]
- DE 102009043112 A1 [0003]
- DE 102015100309 A1 [0003]
