DE102016009884A1

DE102016009884A1 - Nackengebläse für einen Fahrzeugsitz und Regel-Verfahren dafür

Info

Publication number: DE102016009884A1
Application number: DE102016009884.8A
Authority: DE
Inventors: Johann Würl; Alexander Rappl; Jochen Pfaff
Original assignee: Gentherm GmbH
Current assignee: Gentherm GmbH
Priority date: 2015-12-14
Filing date: 2016-08-17
Publication date: 2017-06-14
Also published as: CN107709090A; WO2017101896A3; JP2018538196A; CN107709090B; KR102094794B1; JP6676757B2; KR20180005692A; US20200039398A1; US10926677B2; WO2017101896A2

Abstract

Es ist ein Nackengebläse (28) für einen Fahrzeugsitz (8) zum Erzeugen eines aus dem Nackengebläse zu einem Passagier hin austretenden Nutzluftstroms (33) bekannt, das versehen mit mindestens einer Luft-Fördereinrichtung (26, 26'), zum Erzeugen eines Nutzluftstromes (30, 34) im Bereich einer Kopfstütze oder eines oberen Endes einer Sitzlehne. Es ist vorgesehen, dass ein oder mehrere Ausgleichsmittel vorgesehen sind, mittels derer von Störströmungen verursachte asymmetrische klimatische Bedingungen in der Umgebung eines Passagiers ausgleichbar sind, und dass ein oder mehrere Ausgleichsmittel asymmetrisch auf den Nutzluftstrom einwirken und/oder dem Querschnitt des Nutzluftstroms zumindest im Bereich einer Mündung des Nackengebläses eine Asymmetrie verleihen, wobei diese Asymmetrie mindestens einen geometrischen oder thermodynamischen Parameter betrifft.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Nackengebläse für ein Fahrzeug und ein Verfahren zu seiner Regelung.
Aus der Praxis sind bereits Nackengebläse in Kopfstützen bekannt, welche einen temperierten Nutzluftstrom erzeugen können, um eine im Bereich der Kopfstütze befindliche Person mittels des Nutzluftstroms zu kühlen oder zu wärmen. Zur Klimatisierung bzw. Belüftung des Kopf-, Schulter und/oder Nackenbereichs können die Kopfstützen über einen Radial-Ventilator oder einen Axial-Ventilator verfügen. Bei geöffneten Fenstern bzw. bei Zug kann es sein, dass die Klimatisierung bzw. Belüftung des Kopf- Schulter und/oder Nackenbereichs nicht zufriedenstellend erfolgt, da die Klimatisierung bzw. Belüftung durch einen in den Fahrzeuginnenraum eintretenden Fahrtwind beeinflusst werden kann. Auch bei geschlossenen Fahrzeugen sind derartige Probleme vorzufinden, sofern beispielsweise eine für den Fahrzeuginnenraum vorgesehene Lüftungsanlage mit hoher Leistung betrieben wird. Um eine zufriedenstellende Klimatisierung bzw. Belüftung durch eine Kopfstütze beizubehalten, muss die Klimatisierung bzw. Belüftung in diesem Fall manuell geregelt werden.
Aus der DE 10 2013 012 033 A1 ist bereits ein gattungsgemäßes Heizgebläse bekannt, welches als Nackengebläse verwendet werden kann. Das in der DE-Offenlegungsschrift offenbarte Heizgebläse besitzt eine Luftfördereinrichtung und eine Heizeinrichtung. Derartige Heizgebläse können manuell geregelt werden, um den Betrag eines Nutzluftstroms zu erhöhen oder die Leistung des Heizgebläses zu heben oder zu senken.
Ein Ziel der Erfindung ist eine bedarfsgerechte Erwärmung der Kopf-, Schulter- und Nackenbereiche eines Fahrzeugsitzinsassen. Insbesondere soll dies auch bei geöffneten Fahrzeugen eine verbesserte Klimatisierung und Temperierung ermöglichen. Weiterhin ist eine Aufgabe ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, mittels dessen insbesondere bei geöffneten Fahrzeugen eine verbesserte Klimatisierung und Temperierung im Bereich des Nackens ermöglicht wird. Die Kopfstütze und der Fahrzeugsitz sollen zudem einen unkomplizierten Aufbau besitzen. Weiter soll das Verfahren einfach umgesetzt werden können.
Deshalb wird hier ein Nackengebläse, ein Fahrzeugsitz und ein Regel-Verfahren nach den unabhängigen Patentansprüchen vorgeschlagen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden durch die Beschreibung und die Unteransprüche beschrieben.
Die Erfindung betrifft einen Nackengebläse. Der Nackengebläse umfasst mindestens eine Luft-Fördereinrichtung zur Erzeugung eines Nutzluftstroms und mindestens eine Heizeinrichtung, über welches der mittels der mindestens einen Luft-Fördereinrichtung erzeugte Nutzluftstrom temperierbar ist. Über mindestens eine Luft-Fördereinrichtung kann somit ein Nutzluftstrom erzeugt werden, wobei das mindestens eine Heiz-Einrichtung zur Temperierung des Nutzluftstroms mit dem Nutzluftstrom beaufschlagt wird. Das mindestens eine Heiz-Einrichtung kann der mindestens einen Luft-Fördereinrichtung somit in Strömungsrichtung des Nutzluftstroms nachgeordnet sein.
Weiter umfasst der Nackengebläse vorzugsweise eine Regel-Einrichtung, welche mit der mindestens einen Luft-Fördereinrichtung und dem mindestens einen Heiz-Einrichtung in Verbindung steht. Es ist zweckmäßig, wenn der Regel-Einrichtung Informationen zu einer im Bereich der Kopfstütze ermittelten und/oder erfassten Störströmung vorgebbar sind. Beispielsweise kann es sein, dass der Regel-Einrichtung die Informationen über eine LIN-Kommunikation vorgegeben werden. Sofern in einem Fahrzeug ein Fenster, ein Verdeck und/oder weitere Komponenten geöffnet sind, kann die Regel-Einrichtung über die LIN-Kommunikation über die geöffnete Komponente informiert werden. Dann kann die Regel-Einrichtung hieraus eine im Bereich der Kopfstütze ausgebildete Störströmung ermittelt. Oder sie kann für den gegebenen Fall angemessene Parameter für den Betrieb des Nackengebläses aus einem Datenspeicher abrufen.
Weiter ist über die Regel-Einrichtung ein Bezug zwischen der Störströmung und einer Beeinflussung des im Bereich der Nacken- und/oder Rückenlehne ausgebildeten Nutzluftstroms herstellbar. Die Regel-Einrichtung kann hierzu über einen Algorithmus verfügen, welcher sensorisch erfasste Informationen über die Störströmung und/oder mittels der LIN-Kommunikation bereitgestellte Informationen zur Störströmung auswertet und hierbei im Bedarfsfall Rückschlüsse zu einer Beeinflussung des temperierten Nutzluftstroms des Nackengebläses einer Kopfstütze ableitet.
Mindestens eine Luft-Fördereinrichtung ist zur Anpassung eines Betrages und/oder einer Richtung des temperierten Nutzluftstroms über die Regel-Einrichtung unter Berücksichtigung des hergestellten Bezuges regelbar. Insbesondere kann mindestens eine Luft-Fördereinrichtung hierbei derart geregelt werden, dass Strömungsverhältnisse des temperierten Nutzluftstroms im Bereich der Nackenstütze bzw. in einem Nahbereich des Nackengebläses einer Kopfstütze über den Zeitverlauf zumindest näherungsweise homogen ausgebildet sind. Demnach kann der temperierte Nutzluftstrom derart geregelt werden, dass die Regel-Einrichtung durch eine Anpassung eines Betrages und/oder einer Richtung des temperierten Nutzluftstromes die Störströmung im Wesentlichen kompensiert, um im Bereich der Kopfstütze bzw. in einem Nahbereich des Nackengebläses einer Kopfstütze zumindest näherungsweise konstante Strömungsverhältnisse mit einer hiermit einhergehenden zumindest näherungsweise über den Zeitverlauf konstanten Belüftung und Kühlung eines Nacken- und/oder Schulterbereichs eines Passagiers zu bewirken.
In besonders bevorzugten Ausführungsformen kann es sein, dass mindestens eine Luft-Fördereinrichtung mindestens eine Blende umfasst, deren Öffnungsquerschnitt zur Anpassung des Betrages des temperierten Nutzluftstroms über die Regel-Einrichtung verstellbar ist. Mindestens eine Blende kann Strömungsleitelemente, z. B. in Form eines Gitters oder ein oder mehrerer benachbart zueinander angeordneter Lamellen aufweisen oder daraus gebildet sein. Vorzugsweise ist deren Orientierung veränderbar, um eine Anpassung des Betrages des temperierten Nutzluftstroms zu bewirken. Es kann hierbei ein Aktor vorgesehen sein, der mit der Regel-Einrichtung in Verbindung steht und zur Verstellung des Öffnungsquerschnittes an die Blende gekoppelt ist.
Auch kann es sein, dass mindestens eine Luft-Fördereinrichtung mindestens einen Ventilator umfasst, welcher zur Anpassung einer Richtung des temperierten Nutzluftstroms über die Regel-Einrichtung geschwenkt werden kann. Der mindestens eine Ventilator kann als Axial-Ventilator und/oder Radial-Ventilator ausgebildet sein. Der mindestens eine Ventilator kann somit ein Schaufelrad umfassen, wobei eine Schwenkachse des Ventilators fluchtend oder parallel zur Drehachse des Schaufelrades orientiert ist.
In der Praxis haben sich zudem Ausführungsformen bewährt, bei welchen der mindestens einen Luft-Fördereinrichtung ein oder mehrere Strömungsleitelemente, vorzugsweise ausgebildet als ein oder mehrere Lamellen, zugeordnet sind. Vorzugsweise sind ein oder mehreren Strömungsleitelemente zur Anpassung einer Richtung des temperierten Nutzluftstroms über die Regel-Einrichtung in ihrer Orientierung verstellbar sind. Die Strömungsleitelemente können als Bestandteil der vorherig bereits beschriebenen Blende ausgebildet sein. Auch hierbei kann ein Aktor vorgesehen sein, welcher mit der Regel-Einrichtung in Verbindung steht und über welchen die Orientierung ein oder mehrerer Strömungsleitelemente verstellbar ist.
Weiter kann es sein, dass das mindestens eine Heiz-Einrichtung zur Anpassung einer Heizleistung für den temperierten Nutzluftstrom über die Regel-Einrichtung unter Berücksichtigung des hergestellten Bezugs regelbar ist. Sofern eine Störströmung sich betragsmäßig vergrößert, kann das mindestens eine Heiz-Einrichtung zur Beaufschlagung des Nutzluftstroms mit einem größeren Betrag an Wärmeenergie bzw. Kälteenergie angesteuert werden. Sofern sich eine Störströmung betragsmäßig verkleinert, kann das mindestens eine Heiz-Einrichtung zur Beaufschlagung des Nutzluftstroms mit einem kleineren Betrag an Wärmeenergie bzw. Kälteenergie angesteuert werden.
Zudem ist denkbar, dass das Nackengebläse mindestens einen mit der Regel-Einrichtung in Verbindung stehenden Sensor umfasst, mittels welches mindestens einen Sensors die Störströmung im Bereich der Kopfstütze direkt und/oder indirekt ermittelbar ist. Der mindestens eine Sensor kann als Strömungssensor und/oder als Temperatursensor ausgebildet sein. Sofern der mindestens eine Sensor als Temperatursensor ausgebildet ist, kann die Regel-Einrichtung über ein mittels des Temperatursensors im Bereich der Kopfstütze festgestelltes Temperaturniveau eine Störströmung indirekt ermitteln bzw. feststellen.
Vorstellbar ist auch, dass das Nackengebläse mindestens eine erste Luft-Fördereinrichtung und mindestens eine zweite Luft-Fördereinrichtung umfasst, welche mit der Regel-Einrichtung in Verbindung stehen. Mindestens eine erste Luft-Fördereinrichtung und mindestens eine zweite Luft-Fördereinrichtung können hierbei unabhängig voneinander zur Anpassung eines jeweiligen Betrages und/oder einer jeweiligen Richtung des jeweiligen temperierten Nutzluftstroms über die Regel-Einrichtung unter Berücksichtigung des hergestellten Bezugs unabhängig voneinander regelbar sein. Hierbei kann eine erste Luft-Fördereinrichtung derart in der Kopfstütze bzw. im Nackengebläse positioniert sein, dass die erste Luft-Fördereinrichtung zur Beaufschlagung einer rechtsseitigen Nackenpartie eines Passagiers mit einem Nutzluftstrom ausgebildet sein, wohingegen eine zweite Luft-Fördereinrichtung derart in der Kopfstütze bzw. im Nackengebläse positioniert ist, dass die zweite Luft-Fördereinrichtung zur Beaufschlagung einer linksseitigen Nackenpartie des Passagiers mit einem Nutzluftstrom ausgebildet ist. Sowohl die erste Luft-Fördereinrichtung als auch die zweite Luft-Fördereinrichtung können jeweils mindestens einen Ventilator umfassen, der im Bedarfsfall als Axial-Ventilator und/oder Radial-Ventilator ausgebildet ist.
Insbesondere haben sich derartige Ausführungsformen bewährt, sofern Störströmungen im Fahrzeuginnenraum inhomogen ausgebildet sind, so dass Nutzluftströme in unterschiedlichen Bereichen mit unterschiedlichen Beträgen und/oder Richtungen bereitgestellt werden sollen. So kann ein mittels der mindestens einen ersten Luft-Fördereinrichtung erzeugter Nutzluftstrom gegenüber einem mittels der mindestens einen zweiten Luft-Fördereinrichtung erzeugten Nutzluftstrom in Abhängigkeit der jeweiligen Störströmung betragsmäßig vergrößert oder verkleinert ausgebildet sein.
Weiter kann es sein, dass der mindestens einen ersten Luft-Fördereinrichtung mindestens ein erstes mit der Regel-Einrichtung in Verbindung stehendes Heiz-Einrichtung zugeordnet ist und dass der mindestens einen zweiten Luft-Fördereinrichtung mindestens ein zweites mit der Regel-Einrichtung in Verbindung stehendes Heiz-Einrichtung zugeordnet ist. Das mindestens eine erste Heiz-Einrichtung und das mindestens eine zweite Heiz-Einrichtung können zur Anpassung einer jeweiligen Heizleistung für den jeweiligen temperierten Nutzluftstrom der mindestens einen ersten Luft-Fördereinrichtung bzw. der mindestens einen zweiten Luft-Fördereinrichtung über die Regel-Einrichtung unter Berücksichtigung des hergestellten Bezugs unabhängig voneinander regelbar sein.
Die Erfindung betrifft zudem einen Fahrzeugsitz, welcher ein Nackengebläse gemäß vorheriger Beschreibung umfasst. Er umfasst weiter eine für eine Person vorgesehene Sitzfläche bzw. ein für eine Person vorgesehenes Sitzpolster und eine Rückenlehne mit Kopfstütze
Auch betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Regeln mindestens eines temperierten und im Bereich einer Kopfstütze eines Fahrzeugsitzes ausgebildeten Nutzluftstroms. Merkmale, welche vorhergehend zur Kopfstütze beschrieben wurden, können auch für denkbare Ausführungsformen des Verfahrens vorgesehen sein und werden daher nicht redundant erwähnt. Zudem können nachfolgend beschriebene Merkmale für diverse Ausführungsformen der vorherigen Kopfstütze bzw. des Nackengebläses vorgesehen sein. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst folgende Schritte:

– Ermitteln und/oder Erfassen einer auf den mindestens einen temperierten Nutzluftstrom im Bereich der Kopfstütze/des Nackengebläses einwirkenden Störströmung,
– Herstellen eines Bezugs zwischen der Störströmung und einer Beeinflussung des mindestens einen im Bereich der Kopfstütze/des Nackengebläses ausgebildeten temperierten Nutzluftstroms,
– Anpassen einer Strömungsrichtung und/oder eines Betrages des mindestens einen temperierten Nutzluftstroms unter Berücksichtigung des hergestellten Bezugs zwischen der Störströmung und der Beeinflussung des im Bereich der Kopfstütze/des Nackengebläses ausgebildeten mindestens einen temperierten Nutzluftstroms.

In besonders bevorzugten Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass die Strömungsrichtung und/oder der Betrag des mindestens einen temperierten Nutzluftstroms bei Ermittlung und/oder Erfassung der Störströmung zumindest näherungsweise in Echtzeit angepasst werden.
Weiter kann es sein, dass ein Temperaturniveau des temperierten Nutzluftstroms unter Berücksichtigung des hergestellten Bezugs zwischen der Störströmung und der Beeinflussung des im Bereich der Kopfstütze ausgebildeten temperierten Nutzluftstroms angepasst wird.
In der Praxis haben sich zudem Ausführungsformen bewährt, bei welchen der mindestens eine temperierte Nutzluftstrom eine Blende passiert, wobei ein Öffnungsquerschnitt der Blende zum Anpassen des Betrags des mindestens einen temperierten Nutzluftstroms vergrößert oder verkleinert wird. Hierzu kann eine Orientierung von Strömungsleitelementen verstellt werden.
Zudem kann es sein, dass zum Ausbilden des mindestens einen temperierten Nutzluftstroms mindestens ein Ventilator und mindestens eine Heizeinrichtung zusammenwirken, wobei der mindestens eine Ventilator zum Anpassen der Strömungsrichtung geschwenkt wird und/oder wobei eine Leistung des mindestens einen Ventilators zum Anpassen des Betrages des mindestens einen temperierten Nutzluftstroms geregelt wird.
Auch ist vorstellbar, dass eine Leistung der mindestens einen Heiz-Einrichtung über die Regel-Einrichtung unter Berücksichtigung des hergestellten Bezuges geregelt wird.
In der Praxis haben sich zudem Ausführungsformen bewährt, bei welchen die auf den mindestens einen temperierten Nutzluftstrom im Bereich der Kopfstütze einwirkende Störströmung sensorisch erfasst wird. Wie vorhergehend erwähnt, kann hierzu mindestens ein Temperatursensor bzw. mindestens ein Strömungssensor vorgesehen sein, unter Zuhilfenahme dessen die Störströmung direkt und/oder indirekt erfasst wird.
Auch können zum Ausbilden eines ersten temperierten Nutzluftstroms mindestens ein erster Ventilator und mindestens ein erstes Heiz-Einrichtung zusammenwirken. Weiter können zum Ausbilden eines zweiten temperierten Nutzluftstroms mindestens ein zweiter Ventilator und mindestens ein zweites Heiz-Einrichtung zusammenwirken, wobei eine Leistung des mindestens einen ersten Ventilators und eine Leistung des mindestens einen zweiten Ventilators unter Berücksichtigung des Bezugs unabhängig voneinander geregelt werden.
Alternativ oder ergänzend kann es sein, dass eine Leistung der mindestens einen ersten Heiz-Einrichtung und eine Leistung der mindestens einen zweiten Heiz-Einrichtung unter Berücksichtigung des Bezugs unabhängig voneinander geregelt werden.
Stütze der Ansprüche durch die Beschreibung:
Nackengebläse für einen Fahrzeugsitz zum Erzeugen eines aus dem Nackengebläse zu einem Passagier hin austretenden Nutzluftstroms, sind oft versehen mit mindestens einer Luft-Fördereinrichtung, zum Erzeugen eines Nutzluftstromes im Bereich einer Kopfstütze oder eines oberen Endes einer Sitzlehne. Wenn ein oder mehrere Ausgleichsmittel vorgesehen sind, mittels derer von Störströmungen verursachte asymmetrische klimatische Bedingungen in der Umgebung eines Passagiers ausgleichbar sind, und wenn ein oder mehrere Ausgleichsmittel asymmetrisch auf den Nutzluftstrom einwirken oder dem Querschnitt des Nutzluftstroms zumindest im Bereich einer Mündung des Nackengebläses eine Asymmetrie verleihen, wobei diese Asymmetrie mindestens einen geometrischen oder thermodynamischen Parameter betrifft, verbessert das die Homogenität und Symmetrie des Klimas, in dem sich der Passagier aufhält.
Die Asymmetrie der klimatischen Verhältnisse ist vorzugsweise eine Spiegelsymmetrie vorzugsweise bezüglich einer Ebene, die durch eine Längsachse eines Passagiers und seine Blickrichtung aufgespannt ist. Für die Asymmetrie der Einwirkung auf einen Nutzluftstrom oder des Nutzluftstromes selbst kann das gleiche gelten. Diese Asymmetrie kann sich aber im Bedarfsfall auch auf die Längsachse des Nutzluftstromes beziehen. Sie kann sich auch auf eine Ebene beziehen, die aufgespannt ist durch ein Lot und eine Strömungsrichtung des Nutzluftstromes an einem Mündungsquerschnitt oder an einem Mündungsöffnungsquerschnitt, insbesondere am Flächenschwerpunkt einer solchen Querschnittsfläche.
Geeignete Ausgleichsmittel sind z. B. Strömungsleitelemente, verstellbare Blenden, eine asymmetrisch angeordnete oder asymmetrisch regelbare Temperier-Einrichtung, insbesondere eine Heiz- oder Kühl-Einrichtung. Es sind aber auch eine Mehrzahl von Temperier-Einrichtungen und/oder Luftförder-Einrichtungen denkbar, welche mit voneinander verschiedener Leistung betrieben werden, um eine Asymmetrie in ihrer Gesamtleistung zu erzeugen.
Für eine optimale Kompensation von Störströmungen kann zweckmäßig sein, mindestens eine Mündung mehreren Mündungsöffnungen aufweist, die benachbart zueinander oder voneinander beabstandet angeordnet sind, um zusammenwirkend den Nutzluftstrom aus dem Nackengebläse zum Passagier hin auszuwerfen, insbesondere eine erste Mündungsöffnung links des Nacken eines Passagiers und eine zweite Mündungsöffnung rechts des Nacken eines Passagiers.
Dafür hilfreich ist auch, wenn das Nackengebläse in mindestens einer Betriebsart auf eine Weise geregelt ist, bei der sich diese Asymmetrie des Nutzluftstromes auf mindestens einen seiner folgenden Parameter bezieht: Verteilung des Temperatur-Verlaufs über die Mündung, Verteilung der Strömungsgeschwindigkeit über die Mündung, Druck-Verteilung über die Mündung, Verteilung des Ausströmwinkels über die Mündung und Grad der Abweichung der Ausströmrichtung einer homogen gerichteten Nutzluftströmung von der Längsrichtung des Fahrzeugs
Das gilt besonders, wenn der Betrag des Parameters, der im Nutzluftstrom asymmetrisch realisiert ist, in horizontaler Richtung von einer Fahrzeug-Mittelachse aus zu einer Fahrzeug-Außenseite hin zumindest abschnittsweise längs der Mündung des Nackengebläses zunimmt oder zur Fahrzeug-Außenseite gerichtet ist.
Eine besonders effiziente und schnelle Anpassung ergibt sich,

– wenn zum Ausgleichen von Asymmetrien im Nackenbereich mindestens einer der folgenden Parameter des Nutzluftstroms beeinflussbar ist: seine Strömungsrichtung, die Form seines Ausbreitungskegels, seine Temperatur, seine Geschwindigkeit, sein Druck, und
– wenn als Ausgleichsmittel mindestens eine der folgenden Funktionskomponenten vorgesehen ist: eine Temperier-Einrichtung, eine Heiz-Einrichtung, eine Kühl-Einrichtung, eine Luftförder-Einrichtung und/oder ein Strömungsleitelement.

Das gilt besonders, wenn das Nackengebläse mindestens zweite der genannten Funktionskomponenten aufweist, vorzugsweise in redundanter Anzahl, insbesondere zwei Temperier-Einrichtungen, zwei Luftförder-Einrichtungen und/oder zwei Strömungsleitelemente.
Wünschenswert ist hierzu, dass das Nackengebläse mindestens zweite Typen der genannten Funktionskomponenten in mindestens doppelter Ausführung aufweist, vorzugsweise zwei Temperier-Einrichtungen und zwei Luftförder-Einrichtungen oder zwei Luftförder-Einrichtungen und zwei Strömungsleitelemente.
Eine automaische Regelung ergibt sich, wenn das Nackengebläse eine Regel-Einrichtung aufweist, welche in mindestens einer Betriebsart Einfluss auf den Nutzluftstrom nimmt, vorzugsweise asymmetrisch zur Längsachse des Nutzluftstroms und/oder des Fahrzeugs, und vorzugsweise anhand von im Fahrzeug ermittelten Daten.
Ein Nackengebläse kann besonders dadurch effizient gesteuert werden, dass mindestens eine Luft-Fördereinrichtung mindestens eine der folgenden Komponenten aufweist:

– eine Blende, deren Öffnungsquerschnitt zur Anpassung des Betrages des temperierten Nutzluftstroms verstellbar ist, vorzugsweise über die Regel-Einrichtung.
– ein Ventilator, welcher zur Anpassung einer Richtung des Nutzluftstroms schwenkbar gelagert ist.
– ein Strömungsleitelement, das zur Anpassung einer Richtung des temperierten Nutzluftstroms in seiner Orientierung verstellbar ist.

Dafür ist ein Nackengebläse günstig mit

– mindestens zwei Luft-Fördereinrichtungen (8'), deren Förderleistung vorzugsweise unabhängig voneinander regelbar ist, und
– mindestens zwei Heiz-Einrichtungen, deren Heizleistung vorzugsweise unabhängig voneinander regelbar ist.

Ein Nackengebläse mit besonderer Flexibilität ergibt sich, wenn mindestens eine Luft-Fördereinrichtung nur einer Teilmenge von mehreren Heiz-Einrichtungen zugeordnet ist und/oder wenn mindestens ein Heiz-Einrichtung nur einer Teilmenge von mehreren Luft-Fördereinrichtungen zugeordnet ist, wobei die Teilmenge auch eins beinhalten kann.
Ein Fahrzeugsitz mit einem solchen Nackengebläse und ein Fahrzeug mit einem solchen Sitz sind offensichtlich klimatisch angenehmer.
Ein Regel-Verfahren zum Regeln mindestens eines Nutzluftstroms, der im Bereich einer Kopfstütze eines Fahrzeugsitzes aus einer Mündung eines Nackengebäses austritt, sieht zweckmäßigerweise folgende Schritte vor:

– Erkennen einer auf den Nutzluftstrom einwirkenden Störströmung,
– Bestimmen von Art und/oder Intensität einer Ausgleichsreaktion zur angemessenen Beeinflussung des Nutzluftstroms, vorzugsweise abhängig von Art und/oder Intensität der Störströmung,
– Umsetzung der ermittelten Ausgleichsreaktion durch Erzeugen eines Nutzluftstroms, der hinsichtlich mindestens eines thermodynamischen Parameters asymmetrisch relativ zur Längsachse des Fahrzeugs und/oder des Nutzluftstroms aus der Mündung des Nackengebläses austritt.

Ein solches Regel-Verfahren ist besonders wirksam,

– wenn die Ausgleichsreaktion eine Anpassung der Strömungsrichtung, des Ausströmkegels, der Geschwindigkeit, der Temperatur, des Druck und/oder der Verteilung mindestens eines dieser Parameter horizontal innerhalb des Nutzluftstroms beinhaltet, und
– wenn vorzugsweise eine Umsetzung der Anpassungsreaktion zumindest näherungsweise in Echtzeit erfolgt.

Es kann ein einfaches Regel-Verfahren vorgesehen sein, bei welchem der Nutzluftstrom eine Blende passiert, wobei ein Öffnungsquerschnitt der Blende zum Anpassen des Druckes und/oder des Volumenstromes des mindestens einen temperierten Nutzluftstroms vergrößert oder verkleinert wird.
Bevorzugt wird ein besonders thermisch wirksames Regel-Verfahren, bei welchem zum Ausbilden des Nutzluftstroms mindestens ein Ventilator und mindestens eine Temperier-Einrichtung, zusammenwirken,

– Wobei die Temperier-Einrichtung vorzugsweise eine Kühleinrichtung oder eine Heizeinrichtung ist oder umfasst,
– wobei der mindestens eine Ventilator zum Anpassen der Strömungsrichtung geschwenkt wird,
– wobei eine Leistung des mindestens einen Ventilators zum Anpassen des Nutzluftstroms geregelt wird, und/oder
– wobei eine Leistung der Temperier-Einrichtung über die Regel-Einrichtung geregelt wird.

Zur automatischen Regelung ist ein Regel-Verfahren sinnvoll, bei welchem die auf den Nutzluftstrom einwirkende Störströmung sensorisch erfasst wird.
Zur komfortablen Beheizung und Belüftung ist ein Regel-Verfahren wünschenswert,

– wobei zum Ausbilden eines ersten Teil-Nutzluftstroms mindestens ein erster Ventilator und mindestens eine erste Heiz-Einrichtung zusammenwirken,
– wobei zum Ausbilden eines zweiten Teil-Nutzluftstroms mindestens ein zweiter Ventilator und mindestens eine zweite Heiz-Einrichtung zusammenwirken,
– wobei eine Leistung des ersten Ventilators und eine Leistung des zweiten Ventilators zur Umsetzung der beabsichtigten Ausgleichsreaktion unabhängig voneinander geregelt werden und/oder
– wobei eine Leistung der ersten Heiz-Einrichtung und eine Leistung der zweiten Heiz-Einrichtung zur Umsetzung der beabsichtigten Ausgleichsreaktion unabhängig voneinander geregelt werden.

Bei all den beschriebenen Einwirkungen auf den temperierten Nutzluftstrom ist beabsichtigt, den resultierenden Nutzluftstrom in seiner Strömungsrichtung und/oder seinem Strömungskegel und/oder seiner Temperatur im Wesentlichen konstant zu halten.
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 erwünschen 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 die 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. ”Ein/e/s” ist nachfolgend als unbestimmter Artikel gemeint und kann ”ein einziges” aber auch ”mindestens eines” bedeuten. Nachfolgend wird Bezug genommen auf:
1 zeigt eine schematische Ansicht eines Fahrzeuges mit einer erfindungsgemäßen Nackengebläses.
2 zeigt eine vergrößerte Detailansicht einer Kopfstütze des Fahrzeugs mit erfindungsgemäßem Nackengebläse;
3 zeigt die Kopfstütze von 2 mit dem Nackengebläse in einem anderen Betriebsmodus;
4 zeigt eine Heiz-Einrichtung, wie sie für das Nackengebläse von 2 und 3 Verwendung findet.
1 zeigt eine schematische Ansicht eines Fahrzeuges 4 mit Fahrzeugsitzen 8, 8' und deren Kopfstützen 2, 2'. Vorliegend ist das Fahrzeug 4 als Kraftfahrzeug, insbesondere als PKW ausgebildet, kann jedoch in weiteren Ausführungsformen auch als Wasser-, Schienen oder Luftfahrzeug ausgebildet sein.
Auf den Fahrzeugsitzen 8, 8' hat je ein Passagier 6, 6' Platz genommen. Beide Kopfstützen 2, 2' verfügen jeweils über eine Nacken-Gebläse 28, 28', über welches ein jeweiliger Kopf-Schulter- und/oder Nackenbereich 16, 16' der Passagiere 6, 6' belüftet und temperiert werden kann. Die Funktionsweise der Nacken-Gebläsen 28, 28' wird in den nachfolgenden 2 und 3 beschrieben.
Ein Fahrerseiten-Fenster 10 und ein Beifahrerseiten-Fenster 10' des Fahrzeuges 4 sind in 1 geöffnet, so dass eine jeweilige Störströmung 12 bzw. 12' im Bereich der jeweiligen Fensterseite 18, 18' in den Fahrzeuginnenraum 14 eintritt. Die Störströmungen 12 und 12' wirken hierbei jeweils auf die Belüftung und Temperierung des Nackenbereichs 16 und 16' ein und erzeugen dort Verwirbelungen, die in der Praxis unerwünscht sind. Denn dies beeinträchtigt die über die Nacken-Gebläse 28 und 28' bewirkte Temperierung und Belüftung. Die Störströmungen 12 bzw. 12' bewegen sich hierbei in Richtung des Kopf-, Schulter und/oder Nackenbereichs 16 bzw. 16' der Passagiere 6 bzw. 6'. Auch im Bereich von Innenraumseiten 20 bzw. 20', welche jeweiligen Fensterseiten 18 bzw. 18' abgewandt sind, können Störströmungen 22 und 22' auftreten. Die Störströmungen 22 und 22' können beispielsweise durch eine im Fahrzeuginnenraum 14 positionierte Lüftungsanlage 24 erzeugt werden oder sich durch das jeweils weiter entfernte Fahrerseiten-Fenster 10 bzw. Beifahrerseiten-Fenster 10' in Richtung des Kopf-, Schulter und/oder Nackenbereichs 16 bzw. 16' des jeweiligen weiter entfernten Passagiers 6 bzw. 6' bewegen.
Die Kopfstütze 2 umfasst ein Nacken-Gebläse 28, welches im Ausführungsbeispiel der 1 bis 3 zwei Luft-Fördereinrichtungen 26 und 26' zur Erzeugung eines jeweiligen Nutzluftstroms 30 bzw. 30' besitzt. Diese Luft-Fördereinrichtungen sind hier durch Ventilatoren 27 und 27' gebildet.
Zudem umfasst das Nacken-Gebläse 28 zwei Temperier-Einrichtungen, hier zwei Heiz-Einrichtungen 32 und 32'. Dabei ist jeder Luft-Fördereinrichtung 26 und 26' jeweils eine eigene Heiz-Einrichtung 32 bzw. 32' zugeordnet. Über die Heiz-Einrichtungen 32 und 32' sind die jeweiligen Nutzluftströme 30 bzw. 30' heizbar. Enthält eine solche Temperier-Einrichtung eine Kühl-Einrichtung oder wird aus einer solchen gebildet, lässt sich die Luft auch kühlen bzw. entsprechend temperieren.
Weiter ist eine Regel-Einrichtung 38 vorgesehen. Die Regel-Einrichtung 38 steht mit den Luft-Fördereinrichtungen 26 und 26' sowie mit den Heiz-Einrichtungen 32 und 32' in Verbindung. Beispielsweise kann ein serielles Bus-Kommunikationssystem, insbesondere ein LIN-System vorgesehen sein, über welches der Regel-Einrichtung 38 bekannt ist, ob ein Fahrerseiten-Fenster 10 und/oder ein Beifahrerseiten-Fenster 10' geöffnet sind und/oder eine Lüftungsanlage 24 in Betrieb ist. Dann kann die Regel-Einrichtung 38 hierüber auf eine jeweilige Störströmung 12 bzw. 22 schließen. Auch kann es sein, dass im Bereich der Kopfstütze 2 bzw. im Bereich des Kopf- Schulter- und/oder Nackenbereichs 16 mindestens ein nicht dargestellter Sensor positioniert ist, über welchen die Störströmungen 12 und 22 direkt oder indirekt erfasst werden können. Die Regel-Einrichtung 38 kann mit dem mindestens seinen Sensor in Verbindung stehen. Der mindestens eine Sensor kann hierbei als Strömungssensor, Drucksensor und/oder als Temperatursensor ausgebildet sein. In der Praxis haben sich beispielsweise Ausführungsformen bewährt, bei welchen zwei oder mehr NTC-Sensoren vorgesehen sind, welche Oberflächentemperaturen an der Oberfläche einer Blende 36 erfassen und Informationen hierzu an die Regel-Einrichtung 38 übermitteln. Auch kann mindestens ein Infrarot-Sensor vorgesehen sein, welcher zur Feststellung bzw. Erfassung einer Hauttemperatur des Passagiers 6 vorgesehen ist. Die Regel-Einrichtung 38 kann mit dem mindestens einen Infrarot-Sensor in Verbindung stehen. Über die von dem Infrarot-Sensor festgestellte Hauttemperatur kann die Regel-Einrichtung 38 Informationen zu den Störströmungen 12 und 22 ermitteln und Maßnahmen für eine angemessene Beeinflussung der temperierten Nutzluftströme 34 und 34' bestimmen.
Die Regel-Einrichtung 38 ermittelt vorzugsweise Art und Intensität einer Störströmung, indem sie einen oder mehrere Zustandsparameter auswertet, z. B. den Öffnungsgrad von Fenstern, Leistungsdaten einer Fahrzeug-Klimaanlage, eine Temperatur, eine Sonneneinstrahlung und/oder Druckverhältnisse und/oder die zeitliche Veränderung solcher Werte. Diese Daten erhält sie über Sensoren im Nackenbereich eines Passagiers und/oder über eine zentrale Fahrzeugsteuer-Einheit. Auf Basis von ermittelten Daten zur Störströmung bestimmt die Regel-Einrichtung dann angemessene Maßnahmen zur Reaktion auf die Störströmung zum Ausgleich der Störströmung. Die Regel-Einrichtung 38 kann auch dazu ausgebildet sein, einen Bezug zwischen der Störströmung und einer Beeinflussung des im Bereich der Kopfstütze 2 ausgebildeten temperierten Nutzluftstroms 34 herzustellen. Weiter sind die Luft-Fördereinrichtungen 26 und 26' vorzugsweise unabhängig voneinander zur Anpassung eines Betrag und/oder einer Richtung des jeweiligen temperierten Nutzluftstroms über die Regel-Einrichtung 38 regelbar, z. B. unter Berücksichtigung des hergestellten Bezugs. 2 zeigt im Bereich der Fensterseite 18 eine starke Störströmung 12, wohingegen im Bereich der Innenraumseite 20 eine lediglich geringe Störströmung 22 ausgebildet ist. Die Luft-Fördereinrichtung 26, welcher der Fensterseite 18 zugeordnet ist, wird daher zum Betrieb mit erhöhter Leistung angesteuert, so dass der Nutzluftstrom 30 aufgrund der starken Störströmung 12 betragsmäßig vergrößert wird. Hingegen wird die Luft-Fördereinrichtung 26, welche der Innenraumseite 20 zugeordnet ist, zum Betrieb mit verminderter oder gleichbleibender Leistung angesteuert, wobei der Nutzluftstrom 30 aufgrund der lediglich geringen Störströmung betragsmäßig nicht oder nur geringfügig vergrößert wird. Durch eine Vergrößerung des Nutzluftstroms 30, also eine Erhöhung der Masse und/oder des Volumens der geförderten Luft, kann der Störströmung 12 entgegengewirkt werden, so dass eine Belüftung und Temperierung des Passagiers 6 im Kopf- Schulter- und/oder Nackenbereich 16 zumindest weitgehend ohne Beeinträchtigung aufrechterhalten bleibt.
Im Betriebszustand von 2 wird die Förderleistung der Luft-Fördereinrichtungen 26 und 26' für eine Anpassung von Masse und/oder Volumen des temperierten Nutzluftstroms 34, 34 je nach Bedarf durch die Regel-Einrichtung 38 erhöht oder vermindert. Es ist aber alternativ oder zusätzlich möglich, dass die Blende 36 einen Öffnungsquerschnitt besitzt, welcher zur betragsmäßigen Anpassung des temperierten Nutzluftstroms 34, 34' vergrößert und verkleinert werden kann. Insbesondere kann die Blende 36 hierzu mehrere Lamellen besitzen, deren Orientierung verstellbar ist. Dadurch ist die Durchflussmenge und/oder die Strömungsgeschwindigkeit des Nutzluftstromes 34, 34' anpassbar. Dadurch lässt er sich insbesondere drosseln, oder in Bezug auf Strömungsrichtung, Drall oder Grad seiner Aufweitung anpassen.
3 zeigt einen weiteren Betriebszustand, in dem das erfindungsgemäße Nackengebläse betreibbar ist. Denn vorzugsweise kann zur Anpassung des Nutzluftstroms 34, 34' zusätzlich oder alternativ vorgesehen sein, dass seine Ausströmrichtung aus einer Mündung veränderbar ist. Dazu können die Luft-Fördereinrichtungen 26, 26' zur Anpassung der Richtung des Nutzluftstroms 30, 30', 34, 34' um einen Drehwinkel geschwenkt werden. Der Drehwinkel wird vorzugsweise durch die Regel-Einrichtung 38 in Abhängigkeit von der Störströmung 12, 22 bestimmt. Die Ventilatoren 27, 27' verfügen jeweils über ein Schaufelrad 29, 29'. Eine Schwenkachse für die Ventilatoren 27, 27' erstreckt sich hierbei entlang der Drehachse für das jeweilige Schaufelrad 29, 29'. Wie in 3 zu erkennen, ist eine Störströmung 12 im Bereich einer Fensterseite 18 vergrößert ausgebildet gegenüber einer Störströmung 22 im Bereich einer Innenraumseite 20. In einer solchen Situation wird ein Ventilator 27, welcher der Fensterseite 18 zugeordnet ist, um einen größeren Drehwinkel geschwenkt als ein Ventilator 27', welcher der Innenraumseite 20 zugeordnet ist. Die Störströmungen 12 und 22 können hierdurch zumindest näherungsweise kompensiert werden, so dass im Kopf-Schulter- und/oder Nackenbereich 16 des Passagiers 6 über den Zeitverlauf zumindest näherungsweise gleichbleibende Strömungsverhältnisse herrschen bzw. eine über den Zeitverlauf zumindest näherungsweise gleichbleibende Temperierung erfolgen kann.
Bei einer denkbaren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird in einem ersten Schrittes eine Störströmung 12, 12' 22, 22' erfasst, die auf den Passagier und/oder auf den mindestens einen Nutzluftstrom 34 bzw. 34' im Bereich der Kopfstütze 2 bzw. 2' einwirkt.
Danach wird in einem zweiten Schritt eine geeignete neue Strömungsrichtung des Nutzluftstroms 34, 34' bzw. eine geeignete Anpassung seiner alten Strömungsrichtung ermittelt. Außerdem wird bestimmt, inwieweit eine Anpassung des bisherigen Volumenstromes erforderlich ist, und/oder eine neue Fördermenge bzw. Förderleistung festgesetzt. Es könnte auch ein Bezug zwischen der Störströmung 12, 12', 22, 22' und einer Beeinflussung des mindestens einen im Bereich der Kopfstütze 2 bzw. 2' ausgebildeten temperierten Nutzluftstroms 34 bzw. 34' hergestellt werden.
Im dritten Schritt werden sodann eine Strömungsrichtung des Nutzluftstroms 34, 34' und/oder die Förderleistung mindestens einer Luft-Fördereinrichtung 26, 26' angepasst. Hierdurch kann vorteilhafterweise eine zumindest näherungsweise gleichbleibende Temperierung eines Kopf- Schulter- und/oder Nackenbereichs 16 bzw. 16' eines jeweiligen Passagiers 6 bzw. 6' bewirkt werden.
Im Fahrzeug können durch unterschiedliche Betriebs- sowie Umgebungsbedingungen (Dach geöffnet oder geschlossen; Fenster geöffnet oder geschlossen; Cabrio mit oder ohne Windschott; verschiedene Geschwindigkeiten und unterschiedliche Umgebungstemperaturen) unterschiedliche Verwirbelungen in Ausrichtung und Intensivität auftreten.
Es ist deshalb zweckmäßig, wenn das Nackengebläse das von ihm geförderte Luftvolumen und seine Heizleistung asymmetrisch und am besten automatisch nachregelt.
Dazu ist vorzugsweise die Förderleistung mindestens einer Luft-Fördereinrichtung unabhängig von mindestens einer Heizleistung mindestens einer Heiz-Einrichtung regelbar.
Hat ein Nackengebläse mehrere Luft-Fördereinrichtungen, so sind diese vorzugsweise unabhängig voneinander regelbar. Dasselbe gilt, falls mehrere Heiz-Einrichtungen vorgesehen sind. Dies erlaubt eine optimale Anpassung an die jeweiligen Betriebs- sowie Umgebungsbedingungen. Dabei können jeweils mehrere räumlich voneinander getrennte und beabstandete Module aus Luftförder-Einrichtung, Temperier-Einrichtung und/oder Blende als ein Nackengebläse zusammenwirken.
Auch ist durch die entkoppelte Regelung eine Verwendung des gleichen Nackengebläses an verschiedenartigen Einbauorten möglich (also z. B. sowohl auf der Fahrer- als auch der Beifahrerseite).
Eine zusätzliche automatische Beeinflussung der Ausströmrichtung ergibt eine optimale Anpassung an die jeweiligen Betriebs- sowie Umgebungsbedingungen ohne Eingreifen des Nutzers. Die notwendigen Daten zu den einzelnen Zuständen und Bedingungen (z. B. Geschwindigkeit, Außentemperatur, Dach offen oder zu usw.) können beispielsweise über eine LIN-Kommunikation für die Regelung des Moduls bereitgestellt werden. Auch eine separate Erfassung der Daten über Sensoren jeglicher Art (z. B. Infrarotthermometer zur Erfassung der Hauttemperatur beispielsweise am Nacken oder Oberflächentemperatur der Kleidung oder Luftauslassblende; zwei oder mehr NTC-Sensoren mit Rückschluss auf Oberflächentemperaturänderungen an verschiedenen Positionen der Mündung bzw. einer Luftauslassblende; Gegen-Drucksensoren usw.), welche im Temperier- oder Heizmodul oder in einem der umgebenden Bauteile platziert sind, wäre möglich. Ein Regel-Algorithmus passt den zu erbringenden Volumenstrom und/oder die benötigte Heizleistung des Heizmoduls an.
Die Leistung mindestens einer Heiz-Einrichtung und/oder mindestens einer Luft-Fördereinrichtung ist unter Berücksichtigung von fahrzeugseitig ermittelten oder bereitgestellten Daten regelbar.
Dadurch kann eine durch Fahrzeug- und Umgebungsbedingungen entstehende asymmetrische Gegenströmung und damit verbundene ungleiche Anströmung des Wirkbereichs kompensiert und eine symmetrische Warmluftverteilung im Wirkbereich erzielt werden.
Es kann zweckmäßig sein, wie in 4, mehrere Heiz-Einrichtungen zu einer Heiz-Einrichtung zusammenzufassen. Vorzugsweise werden hierfür nicht nur einfach mehrere Heiz-Einrichtungen elektrisch seriell oder parallel zusammengeschaltet. Vielmehr weisen sie mindestens ein gemeinsam genutztes mechanisch tragendes Bauteil auf. Außerdem haben sie vorzugsweise mindestens je ein funktionsgleiches, aber vom jeweils anderen Heiz-Einrichtung nicht nutzbares elektrisch leitendes tragendes Bauteil. In 4 sind zwei flache PTC-Heizplättchen 41, 41' vorgesehen. Jedes davon trägt auf seinen beiden Oberflächen gewellte Wärmeleitbleche 42, 42', 42'', 42''', die helfen, Wärme von den PTC-Heizplättchen 41, 41' auf die Wärmeleitbleche durchströmende Luft zu übertragen. Jeder der PTC-Heizplättchen ist über je ein Wärmeleitblech auf ihrer einen Oberfläche ein jeweils eigener Potentialanschluss 43, 44 zugeordnet, der in Form eines Kontaktbleches einen Teil einer tragenden Struktur bildet. Außerdem ist jeder der PTC-Heizplättchen über je ein Wärmeleitblech auf ihrer anderen Oberfläche ein ihnen gemeinsamer Potentialanschluss 45 zugeordnet, der in Form eines gemeinsamen Kontaktbleches einen weiteren Teil einer tragenden Struktur bildet.
Bei einer solchen Heiz-Einrichtung sind die beiden PTC-Heizplättchen unabhängig voneinander an ihrem eigenen Potentialanschluss mit einem elektrischen Potential beaufschlagbar. Insoweit dies von dem Potential am gemeinsamen Kontaktblech abweicht, erhält jedes Heiz-Einrichtung die momentan dort erforderliche Energie zum Heizen.
Jeder der Potentialanschlüsse kann einen überstehenden Kontaktbereich 46, 46', 46'' aufweisen, der die Kontaktierung des Potential-Anschlusses z. B. durch Löt- oder Steckverbindungen erleichtert. Im einfachsten Fall steht ein solcher Kontaktbereich einfach als Blechüberstand über den von einer jeweiligen Heiz-Einrichtung benötigten Abschnitt heraus. Mindestens ein Kontaktbereich kann aber auch ein oder mehrfach geknickt oder gebogen sein, damit alle Kontaktbereiche gleichzeitig mit einer einzigen Bewegung montierbar sind, z. B. durch Einstecken oder Einschieben der Heizeinrichtung in einen mehrpoligen Stecker.
Ein Teil einer fensterseitig erhöhten Heiz-Leistung wird durch erhöhten Gegenwind zur Innenseite des Fahrzeugs gelenkt. Bei einer aus mehreren Heiz-Einrichtungen zusammengesetzten Heizeinrichtung wie in 4 kann bei heruntergelassenen Fenstern zweckmäßig sein, die verschiedenen Teil-Heiz-Einrichtungen mit voneinander verschiedener Heizleistung zu betreiben. Dabei darf z. B. die Heizleistung einer Fahrzeugmittig angeordneten Komponente geringer sein als die Heizleistung einer an der Fahrzeug-Außenseite vorgesehenen Komponente der Heizeinrichtung. Dabei wird trotzdem eine gleichmäßige Verteilung erzielt. Gleiches gilt analog für eine Luft-Förderleistung, wenn eine Mehrzahl von Ventilatoren vorgesehen ist. Die Einstellung kann durch Erhöhung aber auch Reduzierung der Leistung der Komponenten (Luft-Fördereinrichtung und Heiz-Einrichtung) und durch separate oder aufeinander abgestimmte Leistungsanpassung erfolgen.
Durch eine automatische mechanische Ausrichtung des Anstellwinkels der Modulkomponenten ist es ebenfalls möglich, eine symmetrische Anströmung des Wirkbereichs trotz asymmetrischer Gegenströmung zu bewerkstelligen.
Um eine optimale Wirkung zu erzielen, ist eine variable Drehrichtung mit unterschiedlichen Winkeln denkbar. Das ist für einzelne aber auch eine Vielzahl von Heiz-Einrichtungen oder Luft-Fördereinrichtungen möglich.
Durch eine automatische Blenden- oder Klappenverstellung ist es ebenfalls möglich eine symmetrische Anströmung des Wirkbereichs trotz asymmetrischer Gegenströmung zu bewerkstelligen.
Es kann zweckmäßig sein, dass ein Nackengebläse mindestens einen Sensor aufweist, der mit der Regel-Einrichtung 38 in Verbindung steht und der die Störströmung 12, 12', 22, 22' im Bereich der Kopfstütze 2, 2' direkt und/oder indirekt ermittelt. Dabei handelt es sich z. B. um einen Strömungssensor und/oder einen Temperatursensor.
Der Nackengebläse ist vorzugsweise im oberen Bereich einer Sitzlehne, in einer Kopfstütze und/oder in einem Dachhimmel integriert oder daran montiert.
Bezugszeichenliste

2: Kopfstütze
4: Fahrzeug
6: Passagier
8: Fahrzeugsitz
10: Fenster
12: Störströmung
16: Kopf-Schulter- und/oder Nackenbereich
18: Fensterseite
20: Innenraumseite
22: Störströmung
26: Luft-Fördereinrichtung
27: Ventilator
28: Nacken-Gebläse
29: Schaufelrad
30: Nutzluftstrom
32: Heiz-Einrichtung
34: Nutzluftstrom
36: Blende
38: Regel-Einrichtung
41: PTC-Heizplättchen
42: Wärmeleitblech
43, 44: separater Potentialanschluss
45: gemeinsamer Potentialanschluss
46: überstehender Kontaktbereich

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102013012033 A1 [0003]

Claims

Nackengebläse (28) für einen Fahrzeugsitz (8) zum Erzeugen eines aus dem Nackengebläse zu einem Passagier hin austretenden Nutzluftstroms (33), versehen mit – mindestens einer Luft-Fördereinrichtung (26, 26'), zum Erzeugen eines Nutzluftstromes (30, 34) im Bereich einer Kopfstütze oder eines oberen Endes einer Sitzlehne, dadurch gekennzeichnet, – dass ein oder mehrere Ausgleichsmittel vorgesehen sind, mittels derer von Störströmungen verursachte asymmetrische klimatische Bedingungen in der Umgebung eines Passagiers ausgleichbar sind, und – dass ein oder mehrere Ausgleichsmittel asymmetrisch auf den Nutzluftstrom einwirken und/oder dem Querschnitt des Nutzluftstroms zumindest im Bereich einer Mündung des Nackengebläses eine Asymmetrie verleihen, wobei diese Asymmetrie mindestens einen geometrischen oder thermodynamischen Parameter betrifft.
Nackengebläse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Mündung mehreren Mündungsöffnungen aufweist, die benachbart zueinander oder voneinander beabstandet angeordnet sind, um zusammenwirkend den Nutzluftstrom aus dem Nackengebläse zum Passagier hin auszuwerfen, insbesondere eine erste Mündungsöffnung links des Nacken eines Passagiers und eine zweite Mündungsöffnung rechts des Nacken eines Passagiers.
Nackengebläse nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Nackengebläse in mindestens einer Betriebsart auf eine Weise geregelt ist, bei der sich diese Asymmetrie des Nutzluftstromes auf mindestens einen seiner folgenden Parameter bezieht: Verteilung des Temperatur-Verlaufs über die Mündung, Verteilung der Strömungsgeschwindigkeit über die Mündung, Druck-Verteilung über die Mündung, Verteilung des Ausströmwinkels über die Mündung und Grad der Abweichung der Ausströmrichtung einer homogen gerichteten Nutzluftströmung von der Längsrichtung des Fahrzeugs.
Nackengebläse nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Betrag des Parameters, der im Nutzluftstrom asymmetrisch realisiert ist, in horizontaler Richtung von einer Fahrzeug-Mittelachse aus zu einer Fahrzeug-Außenseite hin zumindest abschnittsweise längs der Mündung des Nackengebläses zunimmt oder zur Fahrzeug-Außenseite gerichtet ist.
Nackengebläse nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, – dass zum Ausgleichen von Asymmetrien im Nackenbereich mindestens einer der folgenden Parameter des Nutzluftstroms (33) beeinflussbar ist: seine Strömungsrichtung, die Form seines Ausbreitungskegels, seine Temperatur, seine Geschwindigkeit, sein Druck, und – dass als Ausgleichsmittel mindestens eine der folgenden Funktionskomponenten vorgesehen ist: eine Temperier-Einrichtung, eine Heiz-Einrichtung, eine Kühl-Einrichtung, eine Luftförder-Einrichtung und/oder ein Strömungsleitelement.
Nackengebläse nach dem voranstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Nackengebläse mindestens zweite der genannten Funktionskomponenten aufweist, vorzugsweise in redundanter Anzahl, insbesondere zwei Temperier-Einrichtungen, zwei Luftförder-Einrichtungen und/oder zwei Strömungsleitelemente.
Nackengebläse nach dem voranstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Nackengebläse mindestens zweite Typen der genannten Funktionskomponenten in mindestens doppelter Ausführung aufweist, vorzugsweise zwei Temperier-Einrichtungen und zwei Luftförder-Einrichtungen oder zwei Luftförder-Einrichtungen und zwei Strömungsleitelemente.
Nackengebläse nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Regel-Einrichtung (38) aufweist, welche in mindestens einer Betriebsart Einfluss auf den Nutzluftstrom nimmt, vorzugsweise asymmetrisch zur Längsachse des Nutzluftstroms und/oder des Fahrzeugs, und vorzugsweise anhand von im Fahrzeug ermittelten Daten.
Nackengebläse nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Luft-Fördereinrichtung (26, 26') mindestens eine der folgenden Komponenten aufweist: – eine Blende (36), deren Öffnungsquerschnitt zur Anpassung des Betrages des temperierten Nutzluftstroms (34) verstellbar ist, vorzugsweise über die Regel-Einrichtung (38), – ein Ventilator (27, 27'), welcher zur Anpassung einer Richtung des Nutzluftstroms (34, 34') schwenkbar gelagert ist, – ein Strömungsleitelement, das zur Anpassung einer Richtung des temperierten Nutzluftstroms (34, 34') in seiner Orientierung verstellbar ist.
Nackengebläse nach einem der voranstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens eines der folgenden Merkmale: – mindestens zwei Luft-Fördereinrichtungen (26, 26'), deren Förderleistung vorzugsweise unabhängig voneinander regelbar ist, und – mindestens zwei Heiz-Einrichtungen (32), deren Heizleistung vorzugsweise unabhängig voneinander regelbar ist.
Nackengebläse nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Luft-Fördereinrichtung (26) nur einer Teilmenge von mehreren Heiz-Einrichtungen (32) zugeordnet ist und/oder dass mindestens ein Heiz-Einrichtung (32) nur einer Teilmenge von mehreren Luft-Fördereinrichtungen (26) zugeordnet ist, wobei die Teilmenge auch eins beinhalten kann.
Fahrzeugsitz (8) mit einem Nackengebläse in der Rückenlehne oder mit einer Kopfstütze (2, 2') nach einem der voranstehenden Ansprüche.
Fahrzeug mit einem Nackengebläse oder einem Fahrzeugsitz nach einem der voranstehenden Ansprüche.
Regel-Verfahren zum Regeln mindestens eines Nutzluftstroms (34, 34'), der im Bereich einer Kopfstütze (2, 2') eines Fahrzeugsitzes aus einer Mündung eines Nackengebläses austritt, mit folgenden Schritten: – Erkennen einer auf den Nutzluftstrom (34, 34') einwirkenden Störströmung (12, 12', 22, 22'), – Bestimmen von Art und/oder Intensität einer Ausgleichsreaktion zur angemessenen Beeinflussung des Nutzluftstroms (34, 34'), vorzugsweise abhängig von Art und/oder Intensität der Störströmung (12, 12', 22, 22'), – Umsetzung der ermittelten Ausgleichsreaktion durch Erzeugen eines Nutzluftstroms, der hinsichtlich mindestens eines thermodynamischen Parameters asymmetrisch relativ zur Längsachse des Fahrzeugs und/oder des Nutzluftstroms aus der Mündung des Nackengebläses austritt.
Regel-Verfahren nach dem voranstehenden Anspruch, – wobei die Ausgleichsreaktion eine Anpassung der Strömungsrichtung, des Ausströmkegels, der Geschwindigkeit, der Temperatur, des Druck und/oder der Verteilung mindestens eines dieser Parameter horizontal innerhalb des Nutzluftstroms (34, 34') beinhaltet, und – wobei vorzugsweise eine Umsetzung der Anpassungsreaktion zumindest näherungsweise in Echtzeit erfolgt.
Regel-Verfahren nach einem der voranstehenden Verfahrensansprüche, bei welchem der Nutzluftstrom (34, 34') eine Blende (36) passiert, wobei ein Öffnungsquerschnitt der Blende (36) zum Anpassen des Druckes und/oder des Volumenstromes des mindestens einen temperierten Nutzluftstroms (34, 34') vergrößert oder verkleinert wird.
Regel-Verfahren nach einem der voranstehenden Verfahrensansprüche, bei welchem zum Ausbilden des Nutzluftstroms (34, 34') mindestens ein Ventilator (27, 27') und mindestens eine Temperier-Einrichtung, zusammenwirken, – wobei die Temperier-Einrichtung vorzugsweise eine Kühleinrichtung oder eine Heizeinrichtung (32, 32') ist oder umfasst, – wobei der mindestens eine Ventilator (27, 27') zum Anpassen der Strömungsrichtung geschwenkt wird, – wobei eine Leistung des mindestens einen Ventilators (27, 27') zum Anpassen des Nutzluftstroms (34, 34') geregelt wird, und/oder – wobei eine Leistung der Temperier-Einrichtung über die Regel-Einrichtung (38) geregelt wird.
Regel-Verfahren nach einem der voranstehenden Verfahrensansprüche, bei welchem die auf den Nutzluftstrom (34, 34') einwirkende Störströmung (12, 12', 22, 22') sensorisch erfasst wird.
Regel-Verfahren nach einem der voranstehenden Verfahrensansprüche, – wobei zum Ausbilden eines ersten Teil-Nutzluftstroms (34, 34') mindestens ein erster Ventilator (27) und mindestens eine erste Heiz-Einrichtung (32) zusammenwirken, – wobei zum Ausbilden eines zweiten Teil-Nutzluftstroms (34') mindestens ein zweiter Ventilator (27') und mindestens eine zweite Heiz-Einrichtung (32') zusammenwirken, – wobei eine Leistung des ersten Ventilators (27) und eine Leistung des zweiten Ventilators (27') zur Umsetzung der beabsichtigten Ausgleichsreaktion unabhängig voneinander geregelt werden und/oder – wobei eine Leistung der ersten Heiz-Einrichtung (32) und eine Leistung der zweiten Heiz-Einrichtung (32') zur Umsetzung der beabsichtigten Ausgleichsreaktion unabhängig voneinander geregelt werden.