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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Belüftung eines Fahrersitzes nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine Verwendung einer derartigen Belüftungsvorrichtung, insbesondere zur Realisierung eines Fahrzeugsitzes in einem Kraftfahrzeug- oder Luftfahrzeugkontext.
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Aus dem Stand der Technik sind Sitzbelüftungsvorrichtungen allgemein bekannt; während sich etwa auf dem Gebiet der höherwertigen Kraftfahrzeuge gattungsgemäß bekannte Vorrichtungen zur Luftzufuhr zu Benutzern, welche im Betriebszustand eines Fahrzeugssitzes mit einer Sitz- und/oder Rückenkontaktfläche in Kontakt stehen und mit durch die Lüftereinheit - üblicherweise aus dem Fahrzeuginnenraum - angesaugter und durch die Sitz- bzw. Rückenkontaktfläche ausgebrachter Luft beaufschlagt werden, zunehmend durchsetzen, ist etwa der komfort- und sicherheitserhöhende Nutzen einer Sitzbelüftungsvorrichtung der beschriebenen Art bei Luftfahrzeugen, bei Bau-, Landwirtschafts- oder Militärfahrzeugen, gerade in besonders belasteten Betriebsumgebungen, seit langer Zeit bewährt und erprobt.
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Wie etwa die
DE 10 2010 050 390 A1 zeigt, wird traditionell zum Zweck der Luftzufuhr zur Sitz- bzw. Kontaktfläche ein - üblicherweise aus einem für den Sitzzweck des Benutzers geeigneten elastischen Schaumstoffmaterial gefertigtes - Kissen mit einem Durchgangskanal als Luftströmungskanal versehen, der Gestalt, dass durch diesen Kanal die üblicherweise modulartig in einem Lüftergehäuse aufgenommene Lüftereinheit die Zuluft ansaugt und dann auslassseitig zur Sitz- bzw. Rückenkontaktfläche ausbringt, wobei dieser Auslass in aus dem Stand der Technik bekannter Weise häufig mit einer luftdurchlässigen, starren Deckeleinheit versehen ist.
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Als aus dem Stand der Technik prinzipiell bekannt ist es auch vorauszusetzen, dass anstelle des etwa durch den vorbeschriebenen druckschriftlichen Stand der Technik bekannten Ausblasens der Luft durch die Sitz- bzw. Rückenkontaktfläche zu einem aufsitzenden Benutzer ein Luftansaugen durch diese Kontaktfläche mittels der Lüftereinheit bewirkt wird und dann die so angesaugte Luft bodenseitig durch einen Auslass in den Fahrzeuginnenraum ausgestoßen wird. Auch durch ein derartiges Ansaugen lässt sich prinzipiell der für den aufsitzenden Benutzer komfortwirksame Luftstrom oberhalb der Sitz- bzw. Rückenkontaktfläche erzielen.
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Auf der Sitz- bzw. Rückenkontaktfläche des (typischerweise aus einem Schaumstoffmaterial gefertigten) Kissens ist häufig noch eine (relativ zum Kissen flache, schmale) Lage aus einem luftdurchlässigen und damit entlang bzw. parallel zur Sitz- bzw. Rückenkontaktfläche luftführenden Material aufgebracht, mit dem Zweck, für eine darauf dann gespannte Deckschicht (etwa eine geeignet für den Luftaustrag perforierte Sitzlederschicht zum unmittelbaren Aufsitzen durch einen Benutzer) einen möglichst über eine Fläche verteilten, an die anatomischen Benutzerverhältnisse des sitzenden Benutzers angepassten Luftaustrag zu sorgen.
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Während gerade bei belastenden Umgebungstemperaturen im Fahrzeug derartige Sitzbelüftungstechnologien einen Komfort des Benutzers und damit eine passive Betriebssicherheit des so ausgerüsteten Fahrzeugs signifikant erhöhen können, erweist sich gleichwohl die als oberbegrifflich und gattungsgemäß, etwa entsprechend der
DE 10 2010 050 390 A1 , bekannt vorausgesetzte Technologie als verbesserungsbedürftig, insbesondere im Hinblick auf die besonderen Einbaubedingungen eines Fahrzeugsitzes, auch im Hinblick auf ein mögliches Nachrüsten:
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So kann es nämlich insbesondere im Hinblick auf beengte Bauraumbedingungen in einem Fahrzeug problematisch sein, über einen bodenseitigen Lufteinlass des Luftströmungskanals im Kissen eine ausreichende Luftzufuhr zu gewährleisten. Insbesondere nämlich zunehmend komplexere Fahrzeugsitztechnologien, eingeschlossen üblicherweise motorische Verstelltechnologien und weitere üblicherweise an oder in einem Sitzbodenbereich eines Fahrzeugs vorzusehende Aggregate, machen es damit zunehmend problematisch, in diesem Bodenbereich, d.h. unterhalb des Sitzkissens und damit im Bereich der üblicherweise der Sitz- bzw. Rückenkontaktfläche entgegengesetzten Seite des Kissens, einen für eine ordnungsgemäße Zufuhr (und auch Abfuhr) von Luft ausreichende freie Bauraumbedingung zu schaffen. Gerade im Hinblick auf nachzurüstende Belüftungsvorrichtungen der gattungsgemäßen Art erzeugt dies das zusätzliche Problem, dass häufig auf die individuellen Bauraumbesonderheiten der nachzurüstenden Fahrzeuge nicht ausreichend Rücksicht genommen werden kann und so eine mangelhafte Luftzufuhr der zur Sitzbelüftung heranzuführenden Luft zu entsprechenden Belüftungsproblemen führt, bis hin zu (strömungsbedingten) Lüftermotorbelastungen der üblicherweise hochdrehenden (bis zu 10 000min-1) Lüftermotoren gängiger Lüftereinheiten.
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Dieses Problem wird dadurch verschärft, dass etwa bei geometrischen Änderungen der Sitz- bzw. Rückenkontaktfläche, insbesondere der Sitzkontaktfläche, und einem damit üblicherweise verbundenen Einsatz zusätzlicher Lüftereinheiten samt jeweils zugeordnetem Luftströmungskanal (so zeigt auch die gattungsbildende
DE 10 2010 050 390 A1 sowohl im Sitzboden-, als auch im Rückenbereich jeweils mehrere derartiger Einheiten) dann häufig großräumig eine derartige Luftzufuhr im Sitzbodenbereich sichergestellt sein muss, nicht zuletzt als gerade Hersteller hochwertiger Fahrzeugsitze, über eine Sitz- bzw. Rückenkontaktfläche verteilt, die Mehrzahl der Lüftereinheiten samt jeweiligem Luftströmungskanal potentiell flächendeckend bzw. ganzflächig verteilen.
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Aus der Sicht eines Herstellers derartiger Sitzbelüftungstechnologien, insbesondere für einen Fahrzeugeinsatz, ergibt das ein zusätzliches Komplexitäts- und Konfigurationsproblem bei einer Anpassung an jeweilige (und potentiell unterschiedliche) Fahrzeuginnenräume von verschiedenen Fahrzeugmodellen samt jeweils unterschiedlichen Einbaubedingungen unterhalb der Fahrzeugsitze.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine gattungsgemäße Vorrichtung zur Belüftung eines Fahrersitzes im Hinblick auf eine Sicherstellung zuverlässiger Belüftungsbedingungen, insbesondere Zuluftbedingungen, zu verbessern, dabei insbesondere eine Luftzufuhr im Rahmen der Sitzbelüftung, unabhängig von Einbau- und Bauraumbedingungen unterhalb des betreffenden Fahrersitzes zu gestalten. Dabei soll auch eine derartige Sitzbelüftungstechnologie einfach an verschiedene Ausgestaltungen der zu belüftenden Sitz- und/oder Rückenkontaktfläche anpassbar sein, insbesondere durch geeignete Skalierung in Form einer Zuordnung zusätzlicher Lüftereinheiten und Luftströmungskanäle.
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Die Aufgabe wird durch die Vorrichtung zur Belüftung eines Fahrersitzes mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst; vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben. Zusätzlicher Schutz im Rahmen der Erfindung wird beansprucht für eine Verwendung einer derartigen Belüftungsvorrichtung, wobei sich im Rahmen der Erfindung eine solche Verwendung für einen Fahrzeugsitz eines PKW, eines LKW oder eines Luftfahrzeugs als besonders bevorzugt herausgestellt hat. Dabei ist der Begriff eines „Fahrersitzes“ nicht auf eine Eignung für eine Person eines (aktiven) Fahrzeugführers beschränkt, vielmehr ist als „Fahrersitz“ im Rahmen der Erfindung jegliche für einen (Mit-)Fahrer eines Fahrzeugs vorgesehene bzw. taugliche Sitztechnologie zu verstehen, sodass die erfindungsgemäßen Vorteile dann faktisch allen Fahrzeuginsassen zukommen können.
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In erfindungsgemäß vorteilhafter Weise ist vorgesehen, dass die Sitz- bzw. Rückenkontaktfläche einen ersten Flächenabschnitt aufweist, der zum Luftansaugen mittels der Lüftereinheit durch die Sitz- bzw. Rückenkontaktfläche hindurch ausgebildet ist, und darüber hinaus ein zweiter Flächenkontaktabschnitt vorgesehen ist, der zum Luftausblasen, insbesondere der angesaugten Luft, mittels der Lüftereinheit durch die Sitz- bzw. Rückenkontaktfläche hindurch ausgebildet ist. Dabei ist es besonders bevorzugt, diesen ersten und zweiten Flächenabschnitt (weiter bevorzugt einander benachbart und/oder aneinandergrenzend) auf derselben Kontaktfläche vorzusehen, es ist jedoch auch gleichwohl möglich und vorteilhaft, etwa den ersten (das Ansaugen ermöglichenden) Flächenabschnitt der Rückenkontaktfläche zuzuordnen und den zweiten (ausblasenden) Flächenkontaktabschnitt der Sitzkontaktfläche zuzuordnen, oder umgekehrt.
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Mit all diesen Varianten, wobei zusätzlich die jeweiligen ersten bzw. zweiten Flächenabschnitte auch noch geeignet weiterbildend unterteilt, verschachtelt, verzahnt und/oder abwechselnd auf bzw. entlang jeweiliger Flächen angeordnet sein können, wird erreicht, dass etwa eine Zuluft nicht mehr von unterhalb des Sitzes (und damit durch ein bodenseitiges Öffnungsende des Luftkanals im Kissen) herangeführt werden muss, vielmehr geschieht dies, genauso wie das Ausblasen (der so herangeführten) Luft, über dieselbe Sitz- bzw. Rückenkontaktfläche. Aus der Sicht einer aufsitzenden Benutzerperson bedeutet dies, dass diese Person abschnittsweise sowohl mit Zu- als auch mit Abluft belüftet wird, was jedoch, aus den vorbeschriebenen Gründen, gleichermaßen komfortwirksam ist, sodass insoweit die erfindungsgemäße Technologie keine Komfortnachteile im Hinblick auf den aufsitzenden Benutzer mit sich bringt. Dagegen wird durch die erfindungsgemäße Technologie eine berechenbare Luftzufuhr wirksam vereinfacht, wobei dies besonders geeignet und vorteilhaft dadurch unterstützt werden kann, dass der (Luft ansaugende) erste Flächenabschnitt so flächenmäßig dimensioniert ist, dass er zu keinem Betriebs- bzw. Aufsitzzeitpunkt vollflächig von einer Benutzerperson verdeckt bzw. (strömungsmäßig) verschlossen werden kann. Zu diesem Zweck ist es dann wiederum vorteilhaft, dem erfindungsgemäß dem ersten und dem zweiten Flächenabschnitt verbindenden Luftströmungskanal ein- und/oder auslassseitig so auszugestalten, etwa mittels zusätzlicher luftführender Schichten, dass eine entsprechende großflächige Strömungswirkung entsteht.
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Da, erfindungsgemäß weiterbildend, die Benutzerperson ohnehin auf einer typischerweise aus einem Leder- oder Textilmaterial gebildeten und mit geeigneten luftdurchlässigen Poren, Perforationen oder dergleichen Durchbrüchen versehenen Deckschicht sitzt, kann eine solche Funktionalität erfindungsgemäß vorteilhaft und weiterbildend insbesondere auch durch die am oder im Kissen gebildete und sich zumindest abschnittsweise entlang der Sitz- bzw. Rückenkontaktfläche erstreckende Luftleitstruktur realisiert werden, wobei eine solche Luftleitstruktur dann wiederum in Form einer derartigen Luftleitschicht, alternativ oder ergänzend realisiert durch etwa in einer oberen Grenzfläche des (weiterbildend aus einem Schaumstoffmaterial realisierten) Kissens gebildete Kanäle, Einformungen oder dergleichen realisiert sein kann. Hier würde dann der Fachmann entsprechend der jeweiligen Sitzkonturen und gewünschten Zu- und Abluftbedingungen derartige Strukturen geeignet aus- bzw. einformen.
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Insbesondere mit dem Zweck, beieinander benachbarten ersten bzw. zweiten Flächenabschnitten ein potentiell effizienzminderndes Kurzschließen der Luftströmung (d.h. diese tritt gar nicht erst aus dem Kissen bzw. einer aufliegenden Deckschicht hinaus) zu verhindern, ist es weiterbildungsgemäß vorgesehen, derartigen Luftleitstrukturen Sperr- bzw. Begrenzungsabschnitte zuzuordnen, welche dafür sorgen, dass insbesondere keine unerwünschten luftströmungswirksamen (und damit kurzschließenden) Querverbindungen zwischen einer Zuluft-(Ansaug-) und einer Abluft-(Ausblas-)Seite auftreten.
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Sowohl im Hinblick auf einen realisierbaren Luftströmungsdruck beim Ausblasen, als auch im Hinblick auf besonders flache Einbaubedingungen hat es sich weiterbildend als besonders bevorzugt herausgestellt, zur Realisierung der erfindungsgemäßen Lüftereinheit und zum Antreiben des Lüfterrotors einen Radiallüftermotor einzusetzen; dieser besitzt gerade im Hinblick auf die genannten Betriebsvorteile gegenüber traditionell zur Fahrzeugsitzbelüftung eingesetzten Axiallüftern signifikante Vorteile.
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Auch ist es erfindungsgemäß vorgesehen, einen solchen Lüftermotor erfindungsgemäß weiterbildend umpolbar und damit im Hinblick auf die Luftströmungserzeugung umschaltbar auszugestalten. Dies führt im Rahmen derartiger bevorzugter Weiterbildungen dazu, dass die erfindungsgemäßen, das Luftansaugen bzw. das Luftausblasen bewirkende Flächenabschnitte in ihrer Wirkungsweise umgekehrt werden können, wobei dies sowohl stationäre Betriebszustände betreffen kann (also etwa ein dauerhafter Betrieb umschaltbar ist), alternativ aber auch im Rahmen geeigneter Belüftungsmodi des so zu belüftenden Fahrersitzes zeitliche Muster eingestellt bzw. vorbestimmt werden können, innerhalb derer dann die betroffenen Flächenabschnitte der Sitz- bzw. Rückenkontaktfläche ihre Wirkungs- bzw. Luftströmungsfunktion und -richtung umkehren können.
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Allen Ausführungsform ist gemeinsam, dass die erfindungsgemäße Belüftungstechnologie zusätzlich mit weiterbildend vorzusehenden Beheizungsmitteln kombiniert werden kann, wobei diese in ansonsten bekannter Weise üblicherweise in Form von Plan-(und elektrisch betreibbaren)Beheizungsstrukturen unterhalb der Deckschicht vorsehbar sind und, selbst geeignet luftdurchlässig, dann von der erfindungsgemäßen Zu- bzw. Abluft durchströmt werden.
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Im Ergebnis erreicht es die vorliegende Erfindung in überraschend einfacher und eleganter Weise, dass, zum Zweck einer deutliche flexibilisierten Anpassbarkeit an verschiedenste Fahrzeugboden- und Fahrzeugsitzbedingungen, insbesondere Einbaubedingungen unterhalb eines Fahrzeugsitzes, selbst dort beengt vorliegende Bauräume zu keiner Verschlechterung einer Homogenität und Qualität zuzuführender Luft für die Sitzbelüftung führt. Vielmehr erreicht die vorliegende Erfindung in bevorzugter Weiterbildung, dass ein einlassseitiges (oder auch auslassseitiges) Ende des Luftströmungskanals nicht mehr zu einem derartigen Sitz-Bodenbereich (bzw. Sitz-Unterbereich) eines Fahrzeugs geöffnet ist; besonders bevorzugt ist der Luftströmungskanal im Kissen so ausgestaltet, dass eine derartige Öffnung überhaupt nicht mehr vorgesehen ist.
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Damit eignet sich dann die vorliegende Erfindung, entsprechend der als erfindungsgemäß beanspruchten Verwendung, in herausragender Weise für verschiedenste Fahrzeuge, wobei neben (insbesondere höherwertigen) PKW auch LKW und andere Nutzfahrzeuge, insbesondere für besonders temperaturbelastete Einsatzumgebungen, die Erfindung vorteilhaft einsetzen können. Jedoch ist die Erfindung gleichermaßen geeignet und vorgesehen etwa im Zusammenhang mit Luft- und Wasserfahrzeugen, da insoweit vergleichbare Problem- und Lösungserwägungen gelten.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen;
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Diese zeigen in:
- 1 eine schematische Längsschnittansicht durch einen Fahrersitz eines Fahrzeugs zum Illustrieren eines ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung;
- 2 eine Draufsicht auf den Schaumkern des Fahrersitzes im Ausführungsbeispiel der 1 mit eingeformter Kanalstruktur und
- 3: eine Draufsicht analog 2, jedoch mit aufgebrachtem (äußeren) Bezug und schematisch gezeigten Flächen für das Einsaugen bzw. Ausblasen der durch den Lüfter bewegten Luft samt Sperrabschnitt zwischen diesen Bereichen.
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Die Längsschnittansicht der 1 zeigt zunächst ein als Schaumkern 10 aus einem Schaumstoffmaterial realisiertes Kissen, in welches im rechtsseitigen Bereich (damit in Richtung auf eine - nicht gezeigte - Rückenlehne des Sitzes) ein als Radiallüfter ausgestalteter Lüftermotor 12 so eingesetzt ist, dass dieser von oberhalb, d.h. durch eine aufliegende Gewebe- bzw. Luft-Verteilschicht („mesh“) 14, eine darauf aufgebrachte Schaumstoffauflage 16 sowie eine darauf wiederum liegende, mit Perforationen versehene (Leder-)Bezugsschicht 18 hindurch Luft ansaugen und diese angesaugte Luft dann radial-seitlich zu einem Ausblas- bzw. Öffnungsbereich 20 ausblasen bzw. ausstoßen kann, welcher im dargestellten Ausführungsbeispiel (s. insbesondere die Draufsicht der 2 auf den Schaumkern 10) in drei gefächert dargestellte Kanalabschnitte 22a, 22b und 22c mündet. In diese Kanalabschnitte eingebrachte Luft tritt dann durch die unmittelbar aufliegende Gewebeschicht 14, die (entsprechend luftdurchlässig ausgestaltete) Schaumauflage 16 sowie die Bezugs- bzw. Deckschicht 18 aus, wobei (in den Figuren nicht gezeigt), unterhalb der Deckschicht 18, typischerweise auf der Schaumstoffauflage 16, noch eine flächige und mit elektrisch beheizbaren Leiterabschnitten ausgebildete Sitzheizung vorgesehen sein kann.
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Der so entstehende und durch die Kanalabschnitte 22a, 22b bzw. 22c im Zusammenwirken mit den aufliegenden Schichten 14, 16, 18 gebildete Luftaustritts- bzw. Ausblasbereich ist in der Schemadarstellung der 3 mit dem Bezugszeichen 24 bezeichnet, während der oberhalb des Lüftermotors 12 liegende Ansaugbereich (Lufteintrittsbereich) mit dem Bezugszeichen 26 schematisch gekennzeichnet ist.
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Um insbesondere innerhalb der luftführenden Schicht 14 einen ungewollten Kurzschluss zwischen dem Lufteintritt und dem Luftaustritt zu vermeiden (ohne dass geförderte Luft überhaupt aus der Deckschicht 18 in signifikanter Weise austreten kann), ist, schematisch durch das Bezugszeichen 28 in 3 verdeutlicht, eine Sperre bzw. Barriere 28 innerhalb der Schicht 14 vorgesehen, welche die Bereiche 24 und 26 im Hinblick auf eine Luftströmung voneinander trennt.
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Das gezeigte Ausführungsbeispiel verdeutlicht insoweit eine einfache Realisierungsform der vorliegenden Erfindung, bei welcher insbesondere auch die schematisch verdeutlichten Bereiche 24, 26 (3) nicht etwa idealtypisch ausgestaltet sind, sondern von vielen Parametern abhängen, etwa einer jeweiligen Luftleit- bzw. Durchströmungsfähigkeit der aufliegenden Schichten, ferner einer konkreten Belastung durch einen Benutzer (welcher ja auf der äußeren Deckschicht 18 sitzt und, bedingt durch das dadurch wirkende Gewicht in Verbindung mit Textilien od.dgl. Bekleidung dieser Person, zumindest partiell Öffnungen der Perforation in der Deckschicht 18 abdeckt), und zusätzlich ist auch eine Lüfterleistung des Lüftermotors 12 von Belang.
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Insbesondere im Hinblick auf eine Anpassung an andere Belüftungsbedingungen kann es sinnvoll sein, die hier lediglich in Form zweier voneinander getrennter Bereiche 24, 26 dargestellte Aufteilung in Flächenabschnitte zu variieren, insbesondere auch dadurch, dass mehr als zwei Flächenabschnitte vorgesehen werden, welche insbesondere in einer verschachtelten, ineinander kämmenden bzw. verzahnten Weise einander benachbart (und auch abwechselnd) vorgesehen sein können, um die Belüftungswirkung für die aufsitzende Person zu optimieren bzw. einem jeweiligen Zweck anzupassen.
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Auch ist es prinzipiell denkbar, die Belüftungsrichtung umzukehren, wobei im gezeigten Ausführungsbeispiel dann bevorzugt dem Lüftermotor 12 benachbart vorzusehende Umlenk- bzw. Luftumleitungskanäle im Kissen 10 zugeordnet werden sollten, um insoweit ein Ausblasen mit gutem Wirkungsgrad zu ermöglichen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102010050390 A1 [0003, 0006, 0008]
