DE102022201303A1

DE102022201303A1 - Temperier-Anordnung, insbesondere für einen Fahrzeugsitz eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102022201303A1
Application number: DE102022201303.4A
Authority: DE
Inventors: Martin Brenner; Andreas Kemle; Klaus Luz; Barbara Mette; Christian Schulze
Original assignee: Mahle International GmbH
Current assignee: Mahle International GmbH
Priority date: 2021-02-26
Filing date: 2022-03-18
Publication date: 2023-09-21
Also published as: CN114954171A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Temperier-Anordnung (1) mit einem eine Oberseite (2) und eine Unterseite (3) aufweisenden Basiskörper (4), umfassend ein, Basiskörper-Material. Die Anordnung (1) umfasst wenigstens eine in oder am Basiskörper (4) angeordnete thermoelektrischen Vorrichtung (5), die eine Primärseite (6) und eine Sekundärseite (7) und mehrere thermoelektrisch aktive Elemente (8) zum Wärmetransport zwischen der Primärseite (6) und Sekundärseite (7) umfasst. Die Anordnung (1) umfasst wenigstens eine im Basiskörper (4) angeordneten Wärmeleiteinrichtung (9), umfassend wenigstens ein Wärmeleitelement (10), bevorzugt zumindest zwei Wärmeleitelemente, die zum Wärmetransport zwischen der wenigstens einen thermoelektrische Vorrichtung (5) und der Oberseite (2) oder/und Unterseite (3) des Basiskörpers (4) ausgebildet ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Temperier-Anordnung, insbesondere für einen Fahrzeugsitz eines Kraftfahrzeugs, sowie einen Fahrzeugsitz mit einer solchen Temperier-Anordnung.
Sitzflächen von Fahrzeugsitzen in modernen Kraftfahrzeugen, aber auch beliebige Oberflächen im Allgemeinen können mithilfe von gekühlter oder erwärmter Luft temperiert werden. Das Führen der Luft zur Oberfläche bzw. Sitzfläche hin sowie auch von der Oberfläche bzw. Sitzfläche weg erweist sich bei solchen herkömmlichen Temperier-Anordnungen jedoch in der Regel als technisch relativ aufwändig und somit teuer in der Herstellung. Darüber hat es sich auch als technisch relativ schwierig erwiesen, eine homogene Temperierung möglichst der gesamten Oberfläche bzw. Sitzfläche sicherzustellen.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei der Entwicklung von technisch einfach aufgebauten und kostengünstigen Temperier-Anordnungen neue Wege aufzuzeigen. Insbesondere soll eine verbesserte Ausführungsform für eine solche Temperier-Anordnung geschaffen werden, die eine homogene Temperierung der zu temperierenden Oberfläche, insbesondere besagter Sitzfläche, gewährleistet, so dass sich auf der Oberfläche eine möglichst einheitliche Temperatur einstellt.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
Grundidee der Erfindung ist demnach, eine Oberfläche, insbesondere eines Fahrzeugsitzes, mithilfe einer thermoelektrischen Vorrichtung zu temperieren, die über eine mechanisch flexible Wärmeleiteinrichtung mit wenigstens einem Wärmeleitelement aus einem wärmeleitenden Material thermisch mit besagter Oberfläche verbunden ist. Besonders bevorzugt handelt es sich bei diesem Material um ein Metall, so dass das mechanisch flexible Wärmeleitelement durch metallische Fäden oder metallische Drähte gebildet sein kann. Eine Wärmequelle bzw. Wärmesenke, die insbesondere durch eine thermoelektrische Vorrichtung gebildet sein kann, kann somit im Abstand zu der zu temperierenden Oberfläche angeordnet werden, da die thermische Ankopplung über die Wärmeleitelemente erfolgen kann. Handelt es sich bei der zu temperierenden Oberfläche um eine Sitzfläche eines Fahrzeugsitzes, so kann durch eine Anordnung der typischerweise mechanisch starren thermoelektrischen Vorrichtung im Abstand zur Sitzfläche im Zusammenspiel mit dem mechanisch flexiblen Wärmeleitelement einer unerwünschten Minderung des Sitzkomforts, wie diese bei direkter Anordnung der thermoelektrischen Vorrichtung an der Sitzoberfläche auftreten könnte, entgegengewirkt werden.
Auch ermöglicht das hier vorgestellte, erfindungswesentliche Wärmeleitelement einen flexiblen Übergang von einer eher punktförmigen Wärmequelle bzw. Wärmsenke - der thermoelektrischen Vorrichtung - hin zur Flächenkühlung. Dabei kann auf die eingangs erwähnte, technisch relativ aufwändige Realisierung eines Fluidpfads zum Führen von Luft als Temperier-Medium verzichtet werden, was den technischen Aufbau der Temperiervorrichtung extrem vereinfacht.
Erfindungswesentlich ist außerdem die Idee, längenbedingt unterschiedlich stark ausgeprägte thermische Verluste in den einzelnen Wärmeleitelementen auszugleichen, um dadurch eine homogene Versorgung verschiedener Teilflächen der zu temperierenden Oberfläche auch über Wärmeleitelemente mit typischerweise variierender Elementlänge sicherstellen. In der Regel nehmen die in einem einzelnen Wärmeleitelement anfallenden thermischen Verluste mit zunehmender Elementlänge des Wärmeleitelements, insbesondere linear, zu. Daher schlägt die vorliegende Erfindung vor, erste Teilflächen der zu temperierenden Oberfläche, die über erste Wärmeleitelemente größerer Länge mit der Wärmequelle bzw. Wärmesenke thermisch verbunden sind, als zweite Teilflächen, die entsprechend über zweite Wärmeleitelemente geringerer Länge mit der Wärmequelle bzw. Wärmesenke thermisch verbunden sind, über eine entsprechend größere Anzahl an ersten Wärmeleitelementen thermisch an die Wärmequelle bzw. Wärmesenke anzukoppeln sowie - alternativ oder zusätzlich zu dieser Maßnahme - erste Wärmeleitelemente zu verwenden, deren Element- Querschnittsfläche zumindest im Mittel größer ist als die Element- Querschnittsfläche der zweiten Wärmeleitelemente. Beide Maßnahmen, für sich genommen oder in Kombination, bewirken, dass die - längeren - ersten Wärmeleitelemente zusammen einen größeren effektiven Elementquerschnitt aufweisen und somit mehr Wärme zu den ersten Teilflächen transportieren können als die - kürzeren - zweiten Wärmeleitelemente mit dem geringeren effektiven Elementquerschnitt zu den zweiten Teilflächen. Auf diese Weise werden die in den ersten Wärmeleitelementen aufgrund der längeren Elementlänge erhöhten thermischen Verluste wieder ausgeglichen, sodass zu den ersten Teilflächen im Mittel im Wesentlichen dieselbe Wärmemenge gelangen kann wie zu den zweiten Teilflächen. Entsprechendes gilt für den Abtransport von Wärme von den ersten bzw. zweiten Teilflächen.
Dadurch kann erreicht werden, dass sich in den ersten Teilflächen im Wesentlichen dieselbe Temperatur einstellt wie in den zweiten Teilflächen. Dies gilt vorliegend auch für den einfachsten Fall, dass nur eine einzige erste Teilfläche mit nur einer einzigen zweiten Teilfläche verglichen wird. Im Ergebnis wird also eine homogene Temperierung der Teilflächen unabhängig von der Länge der hierzu verwendeten Wärmeleitelemente erzielt.
Eine erfindungsgemäße Temperier-Anordnung, insbesondere für einen Fahrzeugsitz eines Kraftfahrzeugs, umfasst einen Basiskörper, der eine Oberseite - die zu temperierende Oberfläche - und eine Unterseite aufweist. Der Basiskörper umfasst ein, vorzugsweise flexibles, Basiskörper-Material oder besteht aus einem, vorzugsweise flexiblen, Basiskörper-Material. Die erfindungsgemäße Temperier-Anordnung umfasst wenigstens eine in oder am Basiskörper angeordnete Wärmequelle oder/und Wärmesenke, die wiederum eine Primärseite und eine Sekundärseite aufweist.
Die Anordnung weist ferner wenigstens eine im Basiskörper angeordnete und sich von der Wärmequelle bzw. Wärmesenke zur Oberseite erstreckenden Wärmeleiteinrichtung auf, die mehrere mechanisch flexible Wärmeleitelemente, bevorzugt jeweils umfassend ein wärmeleitendes Material oder jeweils bestehend aus einem wärmeleitenden Material, aufweist. Bevorzugt kann das wärmeleitende Material ein Metall sein. Die Wärmeleiteinrichtung ist zum Wärmetransport zwischen der wenigstens einen Wärmequelle bzw. Wärmesenke und der Oberseite oder/und der Unterseite des Basiskörpers ausgebildet. Zur Temperierung bzw. Kühlung der Oberseite des Basiskörpers kann also mittels der Wärmeleiteinrichtung von dort Wärme zunächst zur Primärseite der zugeordneten Wärmequelle bzw. Wärmesenke transportiert werden. Dabei erstreckt sich jedes Wärmeleitelement von einem ersten Element-Endabschnitt zu einem zweiten Element-Endabschnitt und weist eine Element-Länge sowie eine Element-Querschnittsfläche auf. Zweckmäßig kann die Elements-Querschnittsfläche eines jeden Wärmeleitelements entlang seiner Erstreckung vom ersten zum zweiten Element-Endabschnitt einen konstanten Wert aufweisen. Ist dies nicht der Fall, so ist entweder derjenige Wert der Element-Querschnittsfläche heranzuziehen, den das betreffende Wärmeleitelement an seinem ersten Element-Endabschnitt aufweist, oder - alternativ dazu - eine mittlere Element-Querschnittsfläche, also das arithmetische Mittel des Querschnitts entlang seiner Erstreckung vom ersten zum zweiten Element-Endabschnitt.
Erfindungsgemäß sind die Wärmeleitelemente so angeordnet, dass in einer im Bereich der Oberseite im Basiskörper angeordneten Schnittfläche, in welcher die ersten Element-Endabschnitte der Wärmeleitelemente angeordnet sind, eine erste und zumindest eine zweite Teilfläche gleicher Flächengröße existieren, für welche Folgendes gilt: Das Verhältnis aus Überdeckungsgrad zur mittlerer Elementlänge weist in den zumindest zwei Teilflächen innerhalb eines vorbestimmten Toleranzbereichs jeweils denselben konstanten Wert auf. Dabei ist der Überdeckungsgrad als derjenige Flächenanteil an der jeweiligen Teilfläche definiert, der von denjenigen Wärmeleitelementen überdeckt wird, deren erste Element-Endabschnitte in dieser Teilfläche angeordnet sind. Außerdem ist die mittlere Elementlänge als das arithmetische Mittel der einzelnen Elementlängen der Wärmeleitelemente definiert. Zur Bestimmung des Überdeckungsgrads wird die tatsächliche Element- Querschnittsfläche eines Wärmeleitelements herangezogen, da dieser maßgeblich bestimmt wieviel Wärme durch das Wärmeleitelement transportiert wird. Bei Wärmeleitelementen, welche die Schnittfläche unter einem recht flachen Winkel schneiden kann die geschnittene Querschnittsfläche signifikant größer sein, als der tatsächliche Element-Querschnitt.
Falls die Wärmequelle bzw. Wärmesenke vollständig innerhalb des Basiskörpers angeordnet ist, kann die von der Primärseite zur Sekundärseite weitertransportierte Wärme mittels einer weiteren Wärmeleiteinrichtung zur Unterseite des Basiskörpers weitertransportiert und dort an die Umgebung des Basiskörpers abgegeben werden. Falls zumindest die Sekundärseite der Wärmequelle bzw. Wärmesenke direkt an der Unterseite des Basiskörpers oder sogar außerhalb des Basiskörpers angeordnet ist, kann die von der Primärseite zur Sekundärseite der Wärmequelle bzw. Wärmesenke transportierte Wärme von der Sekundärseite direkt an die Umgebung der Sekundärseite abgegeben und somit vom Basiskörper abgeführt werden.
Es wird außerdem angemerkt, dass die hier beschriebene Temperier-Anordnung nicht nur eine einzige Wärmequelle/Wärmesenke bzw. thermoelektrische Vorrichtung aufweisen kann, sondern auch zwei oder mehr Wärmequellen/Wärmesenken bzw. thermoelektrische Vorrichtungen. In diesem Fall ist erfindungsgemäß für jede Wärmequelle/Wärmesenke bzw. thermoelektrische Vorrichtung wenigstens eine Wärmeleiteinrichtung vorgesehen.
Die Wärmeleitelemente der Wärmeleiteinrichtung sind bevorzugt so ausgebildet und die Oberseite mit der Primärseite verbindend angeordnet, dass bei Bereitstellung einer bestimmten elektrischen Wärmeleistung an der Primärseite diese über die Wärmeleitelemente so zur Oberseite transportiert und dort verteilt wird, dass sich in der Oberseite zumindest in der ersten und zweiten Teilflächen - bevorzugt mit vorgegebener Mindestflächengröße - ein im Wesentlichen einheitliches Temperaturniveau einstellt oder/und dass das mittlere Temperaturniveau in den zumindest zwei verschiedenen Teilflächen einen im Wesentlichen identischen Wert aufweist.
Alternativ oder zusätzlich können bei dieser Variante die Wärmeleitelemente der Wärmeleiteinrichtung so ausgebildet und die Oberseite mit der Primärseite verbindend angeordnet sein, dass bei Abführung einer bestimmten Wärmeleistung von der Primärseite zur Sekundärseite diese mittels der Wärmeleitelemente so von der Oberseite zur Primärseite transportiert wird, dass sich in der Oberseite zumindest in zwei verschiedenen Teilflächen mit vorgegebener Mindestflächengröße ein im Wesentlichen einheitliches Temperaturniveau einstellt oder/und dass das mittlere Temperaturniveau in den zumindest zwei verschiedenen einen im Wesentlichen identischen Wert aufweist.
Besonders zweckmäßig kann der Überdeckungsgrad der ersten Teilfläche um wenigstens 10%, vorzugsweise um wenigstens 50%, größer sein als der Überdeckungsgrad der wenigstens einen zweiten Teilfläche. Dies bedeutet, dass die Wärmeleitelemente der zweiten Teilfläche eine im Mittel kürzere Elementlänge aufweisen als jene der ersten Teilfläche.
Zweckmäßig kann in der ersten Teilfläche besagter Überdeckungsgrad wenigstens 5%, vorzugsweise wenigstens 10%, betragen. Dies gewährleistet, dass auch Unterzonen der ersten Teilfläche - und somit indirekt auch der zweiten und gegebenenfalls weiterer Teilflächen - thermisch gut an die Wärmequelle bzw. Wärmesenke angekoppelt sind.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die mittlere Elementlänge der in der ersten Teilfläche angeordneten Wärmeleitelemente zumindest um das 1,2 fache, vorzugsweise zumindest um das 1,5-fache, größer als die mittlere Elementlänge der in der wenigstens einen zweiten Teilfläche angeordneten Wärmeleitelemente.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist in der ersten Teilfläche eine erste Anzahl an Wärmeleitelementen angeordnet und in der zweiten Teilfläche eine zweite Anzahl an Wärmeleitelementen angeordnet. Bei dieser Ausführungsform ist die erste Anzahl, vorzugsweise mindestens um das 1,2-fache, besonders bevorzugt mindestens um das 1,5-fache, größer als die zweite Anzahl.
Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform weisen die in der ersten Teilfläche angeordneten Wärmeleitelemente eine erste mittlere Element-Querschnittsfläche und die in der wenigstens einen zweiten Teilfläche angeordneten Wärmeleitelement eine zweite mittlere Element- Querschnittsfläche auf. Bei dieser Ausführungsform ist der ersten mittleren Element-Querschnitt, vorzugsweise zumindest um das 1,05-fache, bevorzugt mindestens um das 1,1-fache, größer als der zweite mittlere Element-Querschnitt. Die mittlere Element-Querschnittsfläche ist dabei definiert als das arithmetische Mittel aller Element-Querschnittsflächen der in der jeweiligen Teilfläche angeordneten Wärmeleitelemente.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann wenigstens eine Unterteilung der Oberfläche, insbesondere der Oberseite des Basiskörpers, in N Teilflächen existieren, in welcher für jede Teilfläche gilt, dass das Verhältnis aus Überdeckungsgrad zur mittlerer Elementlänge innerhalb des vorbestimmten Toleranzbereichs den konstanten Wert aufweist. Diese Maßnahme gewährleistet eine besonders homogene Temperierung der derart unterteilten Oberfläche.
Dabei ist N eine natürliche Zahl >= 2, wobei besonders bevorzugt N >= 8 gilt.
Als besonders vorteilhaft erweist sich eine weitere Ausführungsform, bei welcher die Flächengröße der einzelnen Teilflächen jeweils 1/N der Flächengröße der gesamten Oberfläche der Oberseite beträgt. Dadurch wird sichergestellt, dass die gesamte Oberseite des Basiskörpers homogen temperiert und mit einer im Wesentlichen einheitlichen Temperatur versehen wird.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung sind die Wärmeleitelemente so angeordnet, dass zwei oder mehr voranstehend erläuterte Unterteilungen existieren.
Zweckmäßig kann der Flächenanteil an der Teilfläche festgelegt sein als Verhältnis der Summe der Element-Querschnittsflächen der mit den ersten Element-Endabschnitten in der Teilfläche angeordneten Wärmeleitelemente zur Flächengröße dieser Teilfläche.
Zweckmäßig kann die Wärmeleiteinrichtung in jeder Teilfläche wenigstens 1, vorzugsweise wenigstens 6, besonders bevorzugt wenigstens 10, Wärmeleitelemente umfassen. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass auch einzelne Unterzonen einer jeweiligen Teilfläche mittels der Wärmeleitelemente gut an die Wärmequelle bzw. Wärmesenke angekoppelt sind.
Zweckmäßig können die erste und die wenigstens eine zweite Teilfläche jeweils eine Flächengröße von wenigstens 10 cm² aufweisen. Da eine Temperierung der einzelnen Teilflächen mit einer höheren räumlichen Auflösung in der Praxis in der Regel nicht erforderlich ist, kann die technische Realisierung der erfindungsgemä-ßen mechanischen und thermischen Anbindung der Wärmeleitelemente an die einzelnen Teilflächen auf diese Weise relativ einfach gehalten werden. Daraus ergeben sich Kostenvorteile.
Besonders bevorzugt können mehrere, bevorzugt alle, Wärmeleitelemente wenigstens einer Teilfläche, bevorzugt mehrerer Teilflächen, besonders bevorzugt aller Teilflächen, dieselbe Elementlänge und dieselbe Element-Querschnittsfläche aufweisen. Diese Variante ist technisch besonders einfach zu realisieren und daher mit Kostenvorteilen bei der Herstellung verbunden.
Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform können wenigstens zwei Wärmeleitelemente, bevorzugt mehrere Wärmeleitelemente, die in derselben Teilfläche enden, unterschiedliche Elementlängen und unterschiedliche Element-Querschnittsflächen aufweisen.
Bevorzugt beträgt ein Abstand der Schnittfläche mit den wenigstens zwei Teilflächen zur Oberseite höchstens 15 mm.
Zweckmäßig kann der Toleranzbereich +/- 20%, bevorzugt +/-10%, des konstanten Werts betragen. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass an die Ausgestaltung der Wärmeleitelemente in den Teilflächen keine zu hohen technischen Anforderungen gestellt werden, mit denen wiederum unnötig hohe Herstellungskosten einhergingen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist eine parallel zur Oberseite gemessene laterale Ausdehnung der Wärmeleiteinrichtung im Bereich der Oberseite größer als im Bereich der Primärseite der Wärmequelle bzw. Wärmesenke, insbesondere der thermoelektrischen Vorrichtung, bevorzugt größer als im Bereich deren Primärseite. Somit lässt sich mittels einer lateral relativ kompakt dimensionierten thermoelektrischen Vorrichtung ein weitaus größerer lateraler Bereich der Oberseite des Basiskörpers temperieren.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung weist die Temperier-Anordnung zwei oder mehr Wärmequellen oder/und Wärmesenken oder/und thermoelektrische Vorrichtungen auf, wobei für jede Wärmequelle bzw. Wärmesenke bzw. thermoelektrische Vorrichtung wenigstens eine Wärmeleiteinrichtung wie oben beschrieben vorhanden ist. Auf diese Weise können auch großflächige Temperier-Anordnungen wirksam temperiert, insbesondere gekühlt, werden.
Als besonders vorteilhaft erweist sich eine weitere bevorzugte Ausführungsform, bei welcher die wenigstens eine Wärmeleiteinrichtung, bevorzugt - falls vorhanden - zwei oder mehr Wärmeleiteinrichtungen zusammen, die gesamte Primärseite der Wärmequelle bzw. Wärmesenke, insbesondere der thermoelektrischen Vorrichtung, mit der gesamten Oberseite des Basiskörpers verbindet. Auf diese Weise kann die gesamte Oberseite des Basiskörpers homogen und mit höchster Effizienz temperiert werden.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung erstreckt sich die Wärmeleiteinrichtung im Bereich der Oberseite lateral über wenigstens 80%, vorzugsweise über wenigstens 90%, besonders bevorzugt über die gesamte laterale Erstreckung des Basiskörpers, hinweg. Auch diese Variante stellt sicher, dass die Oberseite wenigstens größtenteils bis vollständig mit einer nahezu einheitlichen Temperatur temperiert werden kann.
Besonders zweckmäßig kann sich die Wärmeleiteinrichtung entsprechend lateral über wenigstens 80%, vorzugsweise über wenigstens 90%, der lateralen Ausdehnung der Primärseite der Wärmequelle bzw. Wärmesenke, insbesondere der thermoelektrischen Vorrichtung, hinweg erstrecken. Diese Variante stellt sicher, dass die Primärseite wenigstens größtenteils bis vollständig für den Wärmetransport durch die Wärmeleiteinrichtung genutzt wird.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung kann somit eine laterale Ausdehnung der Wärmeleiteinrichtung im Basiskörper von der Oberseite zur Wärmequelle bzw. Wärmesenke, insbesondere zu der thermoelektrischen Vorrichtung, hin, vorzugsweise monoton, abnehmen. Entsprechend kann sich die Wärmeleiteinrichtung von der Oberseite des Basiskörpers zur wenigstens einen Wärmequelle bzw. Wärmesenke, insbesondere zur thermoelektrischen Vorrichtung, hin auch lateral verjüngen. Dadurch kann eine größere laterale Erstreckung der Oberseite des Basiskörpers thermisch effektiv an die eine kleinere laterale Erstreckung aufweisende Primärseite angekoppelt werden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die wenigstens eine Wärmeleiteinrichtung unmittelbar vom Basiskörper-Material umgeben. Besonders bevorzugt kann die Wärmeleiteinrichtung in das Basiskörper-Material eingebettet sein. Wird als Basiskörper-Material ein Material mit geringer Wärmeleitfähigkeit und niedriger Wärmekapazität wie etwa ein Schaumstoff verwendet, so wird auf diese Weise sichergestellt, dass ein Großteil der von der Oberseite aufgenommene Wärme effektiv zur zugeordneten Wärmequelle bzw. Wärmesenke, insbesondere zur thermoelektrischen Vorrichtung, transportiert und über diese an der Unterseite aus dem Basiskörper abgeführt wird.
Zweckmäßig kann die wenigstens eine Wärmequelle bzw. Wärmesenke bzw. thermoelektrische Vorrichtung innerhalb des Basiskörpers angeordnet sein. Diese Bauform erfordert besonders wenig Bauraum. Alternativ dazu kann die Wärmequelle bzw. Wärmesenke, insbesondere die thermoelektrische Vorrichtung, aber auch außerhalb des Basiskörpers angeordnet sein. Diese Bauform ist für einen Werker besonders leicht zugänglich, insbesondere wenn beispielsweise Reparaturen an der Wärmequelle bzw. Wärmesenke erforderlich sein sollten. Denkbar ist auch, dass in einer Weiterbildung wenigstens eine thermoelektrische Vorrichtung innerhalb des Basiskörpers und wenigstens eine weitere Wärmequelle bzw. Wärmesenke außerhalb des Basiskörpers angeordnet ist.
Ebenfalls bevorzugt ist die wenigstens eine Wärmequelle bzw. Wärmesenke, insbesondere die thermoelektrische Vorrichtung, im Abstand zur Oberseite oder/und zur Unterseite des Basiskörpers innerhalb des Basiskörpers angeordnet. Alternativ dazu kann die Wärmequelle bzw. Wärmesenke, insbesondere die thermoelektrische Vorrichtung, an der Oberseite oder Unterseite des Basiskörpers angeordnet sein. Anwendungsspezifisch kann also die Wärmequelle bzw. Wärmesenke, insbesondere die thermoelektrische Vorrichtung, an nahezu beliebiger Position im oder am Basiskörper angeordnet werden. Dies erhöht die Flexibilität bei der Integration weiterer Komponenten in den Basiskörper, die nicht Teil der erfindungsgemäßen Temperier-Anordnung sind.
Zweckmäßig kann das Material des Basiskörpers ein Schaumstoff sein oder einen Schaumstoff umfassen. Da es sich bei Schaumstoff um ein flexibles Material handelt, wird auf diese Weise die Integration der verschiedenen Komponenten wie thermoelektrischer Vorrichtung und Wärmeleiteinrichtung in den Basiskörper erleichtert.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform können die Wärmeleitelemente jeweils durch eine Litze aus metallischen Einzelfäden oder/und aus metallischen Einzeldrähten gebildet sein. Die Element-Länge ist bei dieser Ausführungsform durch die Länge der Litze festgelegt. Die Element-Querschnittsfläche ist entsprechend durch die Querschnittsfläche der Litze festgelegt. Eine solche Litze kann bauraumsparend durch einen Basiskörper geführt werden, dessen Oberfläche bzw. Oberseite durch eine thermische Verbindung mit der Wärmequelle bzw. Wärmesenke temperiert werden soll. Darüber hinaus ist es auf einfache Weise möglich, besagte Litze thermisch und mechanisch an die Wärmequelle bzw. Wärmesenke, insbesondere an die thermoelektrische Vorrichtung, anzubinden. Im Ergebnis ermöglicht besagte Verwendung einer Litze eine effektive thermische Kopplung einer Wärmequelle bzw. Wärmesenke an die zu temperierende Oberfläche.
Alternativ oder zusätzlich kann der Basiskörper eine Stützstruktur, vorzugsweise aus mechanisch steifen Stützelementen, besonders bevorzugt aus mechanisch steifen Fäden, umfassen oder sein. Bei dieser Variante ist das Wärmeleitelement der wenigstens einen Wärmeleiteinrichtung zwischen der Stützstruktur bzw. deren Stützelementen angeordnet. Auf diese Weise kann für den Basiskörper eine hohe mechanische Stabilität sichergestellt werden, auch wenn das Wärmelement mechanisch flexibel ausgebildet ist. Zweckmäßig ist das Material der Stützelemente ein Kunststoff.
Besonders zweckmäßig ist die wenigstens eine Wärmeleiteinrichtung im Material des Basiskörpers angeordnet/eingebettet und direkt vom Basiskörper-Material des Basiskörpers umgeben. Auf diese Weise wird das Wärmeleitelement der Wärmeleiteinrichtung vor Beschädigung oder gar Zerstörung geschützt. Des Weiteren wird ein effektiver Wärmetransport sichergestellt, wenn als Basiskörper-Material ein Material mit geringer Wärmeleitfähigkeit oder/und Wärmekapazität gewählt wird. Dies bewirkt, dass die Wärme verlustarm mittels der Wärmeleiteinrichtung von der Oberseite des Basiskörpers zur Wärmequelle bzw. Wärmesenke, und mittels dieser weiter zur Unterseite des Basiskörpers transportiert wird. Einer unerwünschten Erwärmung des Basiskörpers wird somit entgegengewirkt.
Zweckmäßig kann auf der Oberseite des Basiskörpers eine Bedeckung angeordnet sein. Auf diese Weise kann die Oberseite des Basiskörpers gegen Verschmutzung und Beschädigung oder dergleichen geschützt werden. Wird die Temperier-Anordnung zum Temperieren eines Fahrzeugsitzes verwendet, so kann es sich bei der Bedeckung um einen Sitzbezug, insbesondere einem Lederbezug oder Stoffbezug, handeln. In diesem Fall dient die Bedeckung zur Steigerung des Sitzkomforts. Die Bedeckung kann auch die Funktion eines Design-Elements übernehmen.
Zweckmäßig können die wenigstens zwei Wärmequellen oder/und Wärmesenken oder/und thermoelektrischen Vorrichtungen, vorzugweise elektrisch parallel geschaltet oder elektrisch in Reihe geschaltet, elektrisch miteinander verbunden sein. Dies vereinfacht insbesondere eine elektrische Verdrahtung der erfindungsgemäßen Temperier-Anordnung und die elektrische Bestromung der Wärmequellen oder/und Wärmesenken oder/und thermoelektrischen Vorrichtungen.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung kann die Anordnung einen an der Sekundärseite der wenigstens einen Wärmequelle bzw. Wärmesenke bzw. thermoelektrischen Vorrichtung angeordneten und von einem Fluid, insbesondere Luft, durchströmbaren Wärmeübertrager zur Übertragung von Wärme zwischen der thermoelektrischen Vorrichtung und dem Fluid bzw. der Luft umfassen. Besonders zweckmäßig ist der Wärmeübertrager zum Durchströmen mit Fluid bzw. Luft zur Aufnahme von oder Abgabe von Wärme von der bzw. an die Sekundärseite der Wärmequelle bzw. Wärmesenke bzw. thermoelektrische Vorrichtung ausgebildet und kann hierzu wenigstens einen von dem Fluid bzw. Luft durchströmbaren Wärmeübertrager-Fluidpfad aufweisen.
Zweckmäßig kommuniziert der wenigstens eine Basiskörper-Fluidpfad fluidisch mit dem Wärmeübertrager-Fluidpfad. Dies erlaubt es, die von der Wärmeleiteinrichtung über die wenigstens eine Wärmequelle bzw. Wärmesenken bzw. thermoelektrische Vorrichtung zu deren Sekundärseite transportierte Wärme an dasselbe Medium abzuführen, welches auch zur direkten Kühlung der Oberseite des Sitzkörpers verwendet wird, und zwar der durch den Basiskörper-Fluidpfad und anschließend durch den Wärmeübertrager-Fluidpfad geführten Luft. Dies erhöht die Effizienz des Wärmetransports gegenüber herkömmlichen Anordnungen maßgeblich.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung kann zwischen der Sekundärseite und dem Wärmeübertrager eine zusätzliche Wärmeleiteinrichtung, umfassend zumindest ein zusätzliches Wärmeleitelement, zum Wärmetransport zwischen der wenigstens einen Wärmequelle oder/und Wärmesenke bzw. thermoelektrischen Vorrichtung und dem Wärmeübertrager angeordnet sein. Auf diese Weise kann die thermische Kopplung zwischen dem Wärmeübertrager und der Wärmequelle oder/und Wärmesenke oder/und thermoelektrischen Vorrichtung verbessert werden. Die zusätzliche Wärmeleiteinrichtung kann in derselben Weise ausgebildet sein wie die vorangehend erläuterte (nicht-zusätzliche) Wärmeleiteinrichtung, so dass obige Erläuterungen zur Wärmeleiteinrichtung mutatis mutandis auch für die zusätzliche Wärmeleiteinrichtung gelten.
Zur zusätzlichen Temperierung bzw. Kühlung der Oberseite umfasst die hier vorgestellte Temperier-Anordnung bevorzugt wenigstens einen durch den Basiskörper geführten und in die Oberseite des Basiskörpers mündenden Basiskörper-Fluidpfad zum Führen von Luft von der Oberseite des Basiskörpers zur Unterseite oder umgekehrt von der Unterseite zur Oberseite des Basiskörpers. Auf diese Weise kann die Oberfläche besonders effektiv und wirksam temperiert und insbesondere gekühlt werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der wenigstens eine Basiskörper-Fluidpfad der erfindungsgemäßen Temperier-Anordnung getrennt zur wenigstens einen Wärmeleiteinrichtung ausgebildet. Besonders bevorzugt ist der Basiskörper-Fluidpfad dabei im Abstand zur Wärmeleiteinrichtung im Basiskörper angeordnet. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass der Wärmetransport über die Wärmeleiteinrichtung unabhängig und störungsfrei vom Wärmetransport der durch den Fluidpfad geführten Luft erfolgen kann. Dies führt im Ergebnis zu einer verbesserten Effizienz bezüglich des in der Anordnung erzielbaren Wärmetransports von der Oberseite des Basiskörpers weg.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung mündet der wenigstens eine Basiskörper-Fluidpfad mit einem vom Wärmeübertrager-Fluidpfad abgewandten oberen Ende in einer auf der Oberseite des Basiskörpers angeordneten oberen Pfadöffnung. Über diese Pfadöffnung kann Luft aus der Umgebung der Oberseite in den Basiskörper-Fluidpfad eingeleitet werden. Dies führt zu einer effektiven Kühlung der Oberseite des Basiskörpers. Selbstredend ist auch vorstellbar, warme Luft über den Basiskörper-Fluidpfad an der Oberseite bereitzustellen, wenn die Oberseite des Basiskörpers beheizt werden soll.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung mündet der wenigstens eine Basiskörper-Fluidpfad mit einem von der Oberseite abgewandten Ende in einer auf der Unterseite des Basiskörpers angeordneten unteren Pfadöffnung. Über diese untere Pfadöffnung kann Luft aus dem wenigstens einen Basiskörper-Fluidpfad auf technisch einfache Weise in den Wärmeübertrager eingeleitet werden. Dies ermöglicht es ohne größeren technischen Aufwand, die Luft - wie bereits erwähnt - als Medium zu verwenden, welches auch vom Wärmeübertrager bereitgestellte Wärme aufnehmen kann.
Vorzugsweise ist der wenigstens eine Basiskörper-Fluidpfad durch einen im Basiskörper-Material des Basiskörpers ausgebildeten Luftkanal realisiert. Auf die Bereitstellung separater Kanalmaterialien zur Begrenzung des Luftkanals kann somit verzichtet werden, denn diese Funktion übernimmt bei dieser Ausführungsform das Basiskörper-Material, also beispielsweise ein luftdichter Schaumstoff. Mit dieser Variante gehen nicht unerhebliche Kostenvorteile bei der Herstellung der Anordnung einher.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist zwischen der Sekundärseite und dem Wärmeübertrager-Fluidpfad eine zusätzliche Wärmeleiteinrichtung zum Wärmetransport zwischen der wenigstens einen thermoelektrischen Vorrichtung und der durch den Wärmeübertrager-Fluidpfad geführten Luft angeordnet. Auch diese Maßnahme verbessert den Abtransport von Wärme von der Oberseite des Basiskörpers.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung ist im Wärmeübertrager-Fluidpfad im Bereich der Sekundärseite der Wärmequelle bzw. der Wärmesenke bzw. der thermoelektrischen Vorrichtung bzw. der (zusätzlichen) Wärmeleiteinrichtung eine Rippenstruktur angeordnet. Diese Rippenstruktur ist zur Verbesserung des Wärmetransports zwischen der durch den Wärmeübertrager-Fluidpfad geführten Luft und der wenigstens einen Wärmequelle bzw. Wärmesenke bzw. thermoelektrischen Vorrichtung eingerichtet.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann die Anordnung ein Gebläse umfassen, welches zum Ansaugen der Luft aus dem Wärmeübertrager-Fluidpfad bzw. aus dem Basiskörper-Fluidpfad fluidisch mit dem Wärmeübertrager-Fluidpfad kommuniziert. Auf diese Weise kann die Luftansaugung von der Oberseite des Basiskörpers verbesserten somit der erzielte Kühlungseffekt erhöht werden.
Besonders bevorzugt umfasst die Anordnung wenigstens eine Wärmequelle und wenigstens eine Wärmesenke, welche gemeinsam durch eine zwischen zwei Betriebszuständen umschaltbare thermoelektrische Vorrichtung mit thermoelektrisch aktiven Elementen gebildet sind. Bei dieser Variante wirkt die thermoelektrische Vorrichtung für die Wärmeleiteinrichtung in einem ersten Betriebszustand als Wärmequelle und in einen zweiten Betriebszustand als Wärmesenke.
Die wenigstens eine thermoelektrische Vorrichtung kann bevorzugt ein Peltier-Element sein oder umfassen. Ein solches Peltier-Element kann mehrere thermoelektrisch aktive Elemente, jeweils aus einem p- dotierten oder n-dotierten Halbleitermaterial wie etwa Bismuttellurid (Bi2Te3) bzw. Siliziumgermanium (SiGe) umfassen. Diese thermoelektrisch aktiven Elemente können in herkömmlicher Weise durch elektrisch leitende Brücken aus einem elektrischen Leiter, insbesondere einem Metall, elektrisch - bevorzugt elektrisch in Reihe geschaltet - miteinander verbunden sein. Besagte Metallbrücken können dann abwechselnd eine Heißseite bzw. eine Kaltseite des Peltier-Elements bilden, im vorliegenden Fall also die Primärseite bzw. Sekundärseite der thermoelektrischen Vorrichtung. Zweckmäßig kann das Peltier-Element im bekannter Weise zwei Platten, jeweils aus einer Keramik, insbesondere einer Aluminium-Oxid-Keramik, aufweisen, zwischen welchen besagte thermoelektrisch aktiven Elemente angeordnet, zweckmäßigerweise eingelötet, sind.
Zweckmäßig kann das Peltier-Element eine laterale Flächen-Erstreckung zwischen 10 mm × 10 mm und 20 mm × 20 mm aufweisen. Selbstredend sind in Varianten aber auch andere Abmessungen vorstellbar. Der genaue konstruktive bzw. technische Aufbau des Peltier-Elements ist nicht Kern der vorliegenden Erfindung und dem einschlägigen Fachmann geläufig, sodass auf weitere Erläuterungen betreffend den technischen Aufbau des Peltier-Elements verzichtet wird. Es versteht sich aber, dass die hier beschriebene Anordnung nicht nur eine einzige thermoelektrische Vorrichtung, bzw. ein einziges Peltier-Element aufweisen kann, sondern auch zwei oder mehr thermoelektrische Vorrichtungen bzw. Peltier-Elemente. Umfasst die Temperier-Anordnung zwei oder mehr thermoelektrische Vorrichtungen, so ist bevorzugt für jede thermoelektrische Vorrichtung wenigstens eine Wärmeleiteinrichtung vorhanden.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung kann die Wärmequelle bzw. Wärmesenke durch den von einem Temperierfluid durchströmbaren, am Basiskörper angeordneten Wärmeübertrager gebildet sein. Im Wärmeübertrager kann eine thermische Kopplung des Temperierfluids mit dem Wärmeleitelement, bevorzugt mit der Litze aus metallischen Einzelfäden bzw. Einzeldrähten, realisiert sein. Der Wärmeübertrager kann in einen Fluidkreislauf integriert sein, so dass die vom Fluid aufgenommene Wärme - in diesem Fall wirkt der Wärmeübertrager als Wärmesenke - von der Anordnung abtransportiert werden kann oder vom Fluid Wärme für die Anordnung bereitgestellt - in diesem Fall wirkt der Wärmeübertrager als Wärmequelle - werden kann.
In einer weiteren bevorzugten Variante kann als Wärmequelle eine elektrische Heizeinrichtung verwendet werden. In diesem Fall ist auf die Bereitstellung einer Wärmesenke verzichtet. Denkbar ist selbstverständlich auch eine Kombination einer thermoelektrischen Vorrichtung mit einer solchen elektrischen Heizeinrichtung.
Die Erfindung betrifft ferner einen Fahrzeugsitz für ein Kraftfahrzeug, umfassend einen Sitzboden und eine Sitzlehne. Der Fahrzeugsitz umfasst ferner eine vorangehend erläuterte erfindungsgemäße Temperier-Anordnung, wobei der Basiskörper zumindest Teil des Sitzboden oder/und der Sitzlehne ist. Die voranstehend erläuterten Vorteile der erfindungsgemäßen Temperier-Anordnung übertragen sich daher auch auf den erfindungsgemäßen Fahrzeugsitz.
Die voranstehend vorgestellte, erfindungsgemäße Temperier-Anordnung kann nicht nur, wie voranstehend beschrieben, im Sitzboden bzw. in der Sitzlehne eines Fahrzeugsitzes verbaut werden, sondern auch - soweit vorhanden - in einer Kopfstütze des Fahrzeugsitzes.
Ebenso denkbar ist eine Bereitstellung der erfindungsgemäßen Temperier-Anordnung in anderen Komponenten des Kraftfahrzeugs. Insbesondere in Betracht kommen hierfür eine Mittelarmlehne, eine Tür-Innenverkleidung, ein Handlenkrad sowie ein Fahrzeugdach, insbesondere ein Dachhimmel, des Kraftfahrzeugs. Auch ein im Fahrzeuginnenraum vorhandener Wählhebel zur Steuerung des Kraftfahrzeugs sowie ein Armaturenbrett, insbesondere eine Instrumententafel, können mit der erfindungsgemäßen Temperier-Anordnung ausgestattet sein.
Ferner kann die erfindungsgemäße Temperier-Anordnung nicht nur in einem Fahrzeugsitz, sondern grundsätzlich in jedwedem Sitz, insbesondere für beliebige Fortbewegungsmittel, vorgesehen sein. In allen diesen Varianten ist in analoger Weise zum Fahrzeugsitz eine Anordnung der Temperier-Anordnung am Sitzboden, an der Sitzlehne sowie an einer etwaig vorhandenen Kopfstütze denkbar.
Ebenso ist auch eine Verwendung der erfindungsgemäßen Temperier-Anordnung abweichend von Fahrzeuganwendungen denkbar. Vorstellbar sind insbesondere Anwendungen der erfindungsgemäßen Temperier-Anordnung im Haushalt sowie in Bauwerken, bevorzugt an einem Stuhl oder an einem Griff, insbesondere an einem Tür- oder Fenstergriff.
Schließlich ist auch eine Anwendung der erfindungsgemäßen Temperier-Anordnung in Gebäudeinnenräumen denkbar, beispielsweise an einer den jeweiligen Innenraum seitlich begrenzenden Wand sowie an einer den Innenraum oben begrenzenden Decke. Insbesondere kann die Temperier-Anordnung auf bzw. in einer die Wand bedeckenden Tapete angeordnet sein.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.
Es zeigen, jeweils schematisch:

1a ein Beispiel einer erfindungsgemäßen Temperier-Anordnung in einer Schnittdarstellung,
1b eine Draufsicht auf die in 1a als Schnittlinie dargestellte Schnittfläche,
2a eine Variante des Beispiels der 1a,
2b eine Draufsicht auf die in 2a als Schnittlinie dargestellte Schnittfläche,
3 eine Weiterbildung des Beispiels der 1a, bei welchem in den Basiskörper Fluidpfade integriert sind,
4 bis 6 verschiedene Varianten des Beispiels der 1, die sich betreffend die Position einer thermoelektrischen Vorrichtung relativ zu einem Basiskörper voneinander unterscheiden.

1a zeigt in schematischer Darstellung ein Beispiel einer erfindungsgemäßen Temperier-Anordnung 1. Diese umfasst einen eine Oberseite 2 und eine Unterseite 3 aufweisenden Basiskörper 4 aus einem flexiblen Basiskörper-Material, beispielsweise einem Schaumstoff. Die Oberseite 2 liegt der Unterseite 3 entlang einer Wärmetransport-Hauptrichtung HR gegenüber. Eine laterale Richtung LR erstreckt sich parallel zur Oberseite 2. Die Wärmetransport-Hauptrichtung HR erstreckt sich senkrecht zur lateralen Richtung LR von der Oberseite 2 zur Unterseite 3. Die 1a ist eine Schnittdarstellung entlang der Wärmetransport-Hauptrichtung HR.
Ferner umfasst die Anordnung 1 eine am Basiskörper 4 angeordnete thermoelektrischen Vorrichtung 5, die eine Primärseite 6 und eine Sekundärseite 7 und mehrere thermoelektrisch aktive Elemente (nicht gezeigt) zum Wärmetransport zwischen der Primärseite 6 und der Sekundärseite 7 aufweist. Die Primärseite 6 liegt der Sekundärseite 7 entlang der Wärmetransport-Hauptrichtung HR gegenüber. Die Primärseite 6 ist der Unterseite 3 zugewandt. Die thermoelektrische Vorrichtung 5 mit den thermoelektrisch aktiven Elementen ist elektrisch bestrombar ausgebildet. Die thermoelektrische Vorrichtung 5 befindet sich je nach elektrischer Bestromungsrichtung in einem ersten oder zweiten Betriebszustand und bildet dabei eine Wärmequelle 5a, die Wärme bereitstellt, bzw. eine Wärmesenke 5b, die Wärme aufnimmt.
Die thermoelektrische Vorrichtung 5 kann ein Peltier-Element sein oder umfassen. Ein solches Peltier-Element kann besagte thermoelektrisch aktive Elemente, etwa jeweils aus einem p- dotierten und n-dotierten Halbleitermaterial wie etwa Bismuttellurid (Bi2Te3) bzw. Siliziumgermanium (SiGe) umfassen (in 1a nicht näher dargestellt). Diese thermoelektrisch aktiven Elemente können in herkömmlicher Weise durch elektrisch leitende Leiterbrücken aus einem elektrischen Leiter, insbesondere einem Metall, elektrisch miteinander verbunden sein. Besagte Leiterbrücken können dann abwechselnd eine Heißseite und eine Kaltseite des Peltier-Elements bilden, im vorliegenden Fall also die Primärseite 6 bzw. Sekundärseite 7 der thermoelektrischen Vorrichtung 5. Zweckmäßig kann besagtes Peltier-Element in bekannter Weise zwei Platten aus einer Keramik, insbesondere einer Aluminium Oxid-Keramik aufweisen, zwischen welchen besagte thermoelektrisch aktive Elemente und die Leiterbrücken angeordnet und zweckmäßigerweise eingelötet sein können. Besonders zweckmäßig kann das Peltier-Element eine laterale Erstreckung zwischen 10 mm × 10 mm und 20 mm × 20 mm aufweisen. Selbstredend sind aber auch andere Abmessungen vorstellbar. Es versteht sich, dass die hier beschriebene Anordnung 1 nicht nur eine einzige thermoelektrische Vorrichtung 5, bzw. ein einziges Peltier-Element, sondern zwei oder mehr thermoelektrische Vorrichtungen 5 bzw. zwei oder mehr Peltier-Elemente aufweisen kann. Die detaillierte technische Ausgestaltung des für die vorliegende Erfindung verwendbaren Peltier-Elements ist nicht Kern der vorliegenden Erfindung und dem einschlägigen Fachmann geläufig, sodass auf weitere Erläuterungen des technischen Aufbaus eines solchen Peltier-Element verzichtet wird.
In einer nicht gezeigten Variante kann anstelle der thermoelektrischen Vorrichtung als Wärmequelle 5a auch eine elektrische Heizeinrichtung verwendet werden. In diesem Fall ist auf die Bereitstellung einer Wärmesenke verzichtet. Denkbar ist selbstverständlich auch eine Kombination einer thermoelektrischen Vorrichtung 5 mit einer solchen elektrischen Heizeinrichtung.
Im Basiskörper 4 ist ferner eine Wärmeleiteinrichtung 9 der Anordnung 1 zum Transport von Wärme zwischen der Oberseite 2 und der thermoelektrische Vorrichtung 5 angeordnet. Falls die Anordnung 1 zwei oder mehr thermoelektrische Vorrichtungen 5 aufweist (in 1a nicht gezeigt), so ist für jede thermoelektrische Vorrichtung 5 wenigstens eine individuelle Wärmeleiteinrichtung 9 vorgesehen.
Die thermoelektrische Vorrichtung 5 kann als Wärmequelle 5a der Wärmeleiteinrichtung 9 Wärme zum Transport zur Oberseite 2 des Basiskörpers 4 bereitstellen. Die thermoelektrische Vorrichtung 5 kann außerdem als Wärmesenke 5b die mittels der Wärmeleiteinrichtung 9 von der Oberseite 2 abtransportierte Wärme aufnehmen. Die Wärmeleiteinrichtung 9 ist im Basiskörper-Material des Basiskörpers 4 angeordnet bzw. in dieses eingebettet und somit unmittelbar von diesem Basiskörper-Material umgeben.
Die Wärmeleiteinrichtung 9 umfasst im Beispiel mechanisch flexible Wärmeleitelemente 10, die zum Wärmetransport zwischen der thermoelektrischen Vorrichtung 5 und der Oberseite 2 oder/und Unterseite 3 des Basiskörpers 4 eingerichtet sind. Der Wärmetransport erfolgt also im Wesentlichen entlang der Wärmetransport-Hauptrichtung HR. Das Wärmeleitelement 10 kann sich dabei auch unter einem Winkel zur Wärmetransport-Hauptrichtung HR erstrecken. Jedes Wärmeleitelement 10 erstreckt sich von einem jeweiligen ersten Element-Endabschnitt 10a, der im Bereich der Oberseite 2 angeordnet ist, zu einem jeweiligen zweiten Element-Endabschnitt 10b, der im Bereich der Primärseite 6 angeordnet ist, und weist eine jeweilige Element-Länge l sowie eine Element-Querschnittsfläche Q auf. Die Wärmeleitelemente verbinden die Oberseite 2 also thermisch mit der Primärseite 6.
Das Material des Wärmeleitelements 10 ist zweckmäßig ein wärmeleitendes Material. Bevorzugt kommt hierfür ein Metall, beispielsweise Kupfer, in Betracht. Das Material des Basiskörpers 4 kann bevorzugt ein Schaumstoff sein. Jedes Wärmeleitelement 10 kann durch eine Litze 8 aus metallischen Einzelfäden 12 oder - alternativ oder zusätzlich - aus Einzeldrähten gebildet sein. Alternativ oder zusätzlich dazu kann der Basiskörper 4 zusätzlich zu den Einzelfäden 12 bzw. Einzeldrähte durch eine Stützstruktur 18 aus mechanisch steifen Stützelementen, insbesondere aus mechanisch steifen Fäden (nicht gezeigt) aus Kunststoff, gebildet sein. Diese mechanisch steifen Fäden dienen im Gegensatz zu den Fäden 12 der Wärmeleiteinrichtung 9 nicht zur Wärmeübertragung, sondern zur mechanischen Aussteifung des Basiskörpers 4. Hierfür können die Fäden der Stützstruktur 18 ein sogenanntes Abstandsgewirk bilden.
Die Wärmeleitelemente 10 sind so im Basiskörper 4 angeordnet, dass in einer im Bereich der Oberseite 2 im Basiskörper 4 angeordneten Schnittfläche SF, in welcher die ersten Element-Endabschnitte 10a der Wärmeleitelemente 10 angeordnet sind, eine erste und eine zweite Teilflächen TF1, TF2 gleicher Flächengröße FG1, FG2 existieren. Die Schnittfläche SF - in der Schnittdarstellung der 1a als Schnittlinie SL eingezeichnet - erstreckt sich wie angedeutet bevorzugt parallel zur Oberseite 2 im Basiskörper 4 und in einem Abstand a1 zur Oberseite 2 des Basiskörpers 4 von maximal 15 mm. Die Wärmeleitelemente 10 der Wärmeleiteinrichtung 9 sind so ausgebildet und jeweils die Oberseite 3 und die Primärseite 6 thermisch verbindend angeordnet, dass bei Bereitstellung einer bestimmten elektrischen Wärmeleistung P_el an der Primärseite 6 diese über die Wärmeleitelemente 10 so zur Oberseite 3 transportiert und dort verteilt wird, dass sich in der Oberseite 3 zumindest in den Teilflächen TF1, TF2 ein im Wesentlichen einheitliches Temperaturniveau einstellt.
Die 1 b zeigt eine Draufsicht auf die beiden Teilflächen TF1 und TF2 der Schnittfläche SF, die sich entlang der Schnittlinie SL der 1a erstreckt.
Für die beiden Teilflächen TF1 und TF2 gilt Folgendes: Ein jeweiliges Verhältnis V1, V2 aus Überdeckungsgrad UG1 bzw. UG2 zur mittlerer Elementlänge I_m1 bzw. I_m2 (vgl. 1a) weist in den beiden Teilflächen TF1, TF2 - innerhalb eines vorbestimmten Toleranzbereichs b - denselben konstanten Wert c auf. Mit anderen Worten: V1 = UG1 / l_m1 = c +/- b und V2 = UG2 / l_m2 = c +/- b.
Der Toleranzbereich b kann beispielsweise +/- 20% des konstanten Werts c betragen. Mit anderen Worten, für das Verhältnis V1 bzw. V2 ergibt sich in beiden Teilflächen TF1, TF2 ein Werte-Intervall von 0,8 c bis 1,2 c. Das Verhältnis V1 in der ersten Teilfläche TF1 muss also - aufgrund des zulässigen Toleranzbereichs b > 0 nicht identisch gleich dem zweiten Verhältnis V2 sein.
Die Überdeckungsgrade UG1 und UG2 sind dabei jeweils definiert als derjenige Flächenanteil FA1 bzw. FA2 an der jeweiligen Teilfläche TF1 bzw. TF2, der von denjenigen Wärmeleitelementen 10 überdeckt wird, deren erste Element-Endabschnitte 10a in der jeweiligen Teilfläche TF1 bzw. TF2 angeordnet sind. Die mittlere Elementlänge l_m1 bzw. l_m2 ist hierbei definiert als das arithmetische Mittel der Elementlängen l der in der jeweiligen Teilfläche TF1, TF2 angeordneten Wärmeleitelemente 10.
Wie die 1a veranschaulicht, ist die mittlere Elementlänge l_m1 der mit den ersten Element-Endabschnitten 10a in der ersten Teilfläche TF1 angeordneten Wärmeleitelemente 10a größer als die mittlere Elementlänge l_m1 der mit den ersten Element-Endabschnitten 10a in der zweiten Teilfläche TF2 angeordneten Wärmeleitelemente 10. Wegen dem konstanten Verhältnis V1 bzw. V2 bedingt dies, dass wie in den 1a und 1b schematisch angedeutet in der ersten Teilfläche TF1 eine größere Anzahl n1 an Wärmeleitelementen 10 angeordnet als in der zweiten Teilfläche TF2, deren Anzahl an Wärmeleitelementen n2 beträgt, d.h. n1 > n2. Somit ist auch - wie insbesondere in 1b erkennbar - der Überdeckungsgrad UG1 mit Wärmeleitelementen 10 in der ersten Teilfläche TF1 größer als der Überdeckungsgrad UG2 mit Wärmeleitelementen 10 in der zweiten Teilfläche TF2.
Die 1 c zeigt nun eine Draufsicht auf die gesamte Schnittfläche SF. Der Verlauf des äußeren Rands der Oberseite 2 und der Primärseite 6 sind dabei in 1c durch gestrichelte Linien angedeutet. Der Übersichtlichkeit halber sind in 1c keine Wärmeleitelemente 10 eingezeichnet. Wie die 1c erkennen lässt, existiert eine Unterteilung U der Oberfläche in N=8 Teilflächen TF1 bis TF8 gleicher Flächengröße FG1 bis FG8, wobei in der Unterteilung U auch die beiden Teilflächen TF1, TF2 gemäß den 1a und 1b enthalten sind. Die Flächengrößen FG1 bis FG8 der einzelnen Teilflächen TF1 bis TF8, also auch der ersten und zweiten Teilfläche TF1, TF2, betragen jeweils 1/N der Flächengröße der Oberseite 2, im Beispiel wegen N=8 also 1/8 der gesamten Flächengröße F_Ges der Oberseite 2. Die Wärmeleitelemente 10 können auch so angeordnet sein, dass zwei oder mehr solche, in den Figuren nicht gezeigte Unterteilungen U existieren. Die Anzahl N der Teilflächen TF1, ..., TF8 ist ferner festgelegt, dass die einzelnen Teilflächen TF1, ..., TF8 jeweils einen Flächengröße FG1, ..., FG8 von wenigstens 10 cm² aufweisen.
In jeder der Teilflächen TF1, TF2, ..., TF8 weist das anhand der 1a und 1b erläuterte Verhältnis V1, V2, ..., V8 aus Überdeckungsgrad UG1, ..., UG8 zur mittlerer Elementlänge l_m1, ..., l_m8 der Wärmeleitelemente 10 innerhalb eines vorbestimmten Toleranzbereichs b denselben konstanten Wert c auf, also V1 = UG1 / l_m1 = c +/- b; V2 = UG2 / l_m2, ..., V8 = UG8 / l_m8 usw. Der Überdeckungsgrad UG1, ..., UG8 ist dabei definiert als derjenige Flächenanteil FA1, ..., FA8, an der jeweiligen Teilfläche TF1, ..., TF8, der von denjenigen Wärmeleitelementen 10 überdeckt wird, deren erste Element-Endabschnitte 10a in der jeweiligen Teilfläche TF1, ..., TF8 angeordnet sind. Ebenso wie für die beiden Teilflächen TF1 und TF2 gilt also auch für die verbleibenden Teilflächen TF3, ..., TF8 der Unterteilung U, dass das Verhältnis V3, ..., V8 aus Überdeckungsgrad UG3, ..., UG8 zur mittleren Elementlänge l_m3, ..., l_m8 innerhalb des vorbestimmten Toleranzbereichs b den konstanten Wert c aufweist. Die Verhältnisse V1, V2, ..., V8 müssen also nicht identisch sein.
Im Folgenden wird auf die 2a und 2b Bezug genommen. Um den in den Teilflächen TA1, TA2, ...TA8 aufgrund der unterschiedlichen mittleren Element-Längen l_m1, l_m2, ..., l_m8 erforderlichen unterschiedlichen Überdeckungsgrad UG1, UG2, ..., UG8 zu realisieren, ist es anstelle der Bereitstellung einer unterschiedlichen Anzahl an Wärmeleitelementen 10 in den Teilflächen TA1, TA2, ... TA8 - anhand des Beispiels der 1a, 1b wurde dies oben für die beiden Teilflächen TF1, TF2 erläutert - auch denkbar, in der Teilfläche TF1 Wärmeleitelemente 10 anzuordnen, die eine im Mittel größere Element-Flächenquerschnittsfläche Q_m besitzen als diejenigen Wärmeleitelemente10, die in der zweiten Teilfläche TF2 angeordnet sind. Dieses Szenario zeigt das mit den 1a und 1b korrespondierende Beispiel der 2a und 2b. Auch im Beispiel der 2a ist in analoger Weise zum Beispiel der 1a die mittlere Elementlänge I_m1 der in der ersten Teilfläche TF1 angeordneten Wärmeleitelemente 10 größer als die mittlere Elemente-Länge l_m2 der in der zweiten Teilfläche TF2 angeordneten Wärmeleitelemente 10. Wegen V = c +/- b folgt daraus, dass die in der ersten Teilfläche TF1 angeordneten Wärmeleitelemente 10 einen größeren mittleren Element-Querschnittsfläche Q_m1 aufweisen als die in der zweiten Teilfläche TF2 angeordneten Wärmeleitelemente 10, deren mittlere Element-Querschnittsfläche Q_m2 beträgt. Dies ist insbesondere anhand der 2b erkennbar. Es gilt also Q_m1 > Q_m2. Die mittlere Element-Querschnittsfläche Q_m ist dabei als das arithmetische Mittel der Element-Querschnittsfläche Q der in der jeweiligen Teilfläche TF1, TF2 angeordneten Wärmeleitelemente10 definiert.
In einer weiteren, in den Figuren nicht dargestellten Variante können auch unterschiedliche mittlere Querschnitte Q_m1, Q_m2 wie im Beispiel der 2a und 2b und eine unterschiedliche Anzahl an Wärmeleitelementen 10 wie im Beispiel der 1a und 1b miteinander kombiniert werden, so dass sich der geforderte größere Überdeckungsgrad UG1 der ersten Teilfläche TF1 gegenüber der zweiten Teilfläche TF2 ergibt.
Im Folgenden wird wieder auf die 1a Bezug genommen. Wie 1a erkennen lässt, ist eine parallel zur Oberseite 2, also entlang der lateralen Richtung LR gemessene laterale Ausdehnung A1 der Wärmeleiteinrichtung 9 mit den Wärmeleitelementen 10 bzw. Litzen 8 im Bereich eines der Oberseite 2 zugewandten ersten Endabschnitts 9a der Wärmeleiteinrichtung 9 größer als eine ebenfalls entlang der lateralen Richtung LR gemessene laterale Ausdehnung A2 im Bereich eines der thermoelektrischen Vorrichtung 5 zugewandten zweiten Endabschnitts 9b. Dies bedeutet, dass eine laterale Ausdehnung der Wärmeleiteinrichtung 9 mit den Wärmeleitelementen 10 bzw. Litzen 8 innerhalb des Basiskörpers 4 von der Oberseite 2 zur thermoelektrischen Vorrichtung 5 hin - vorzugsweise wie dargestellt monoton - abnimmt. Die laterale Ausdehnung der Wärmeleiteinrichtung 9 ist dabei durch die Position der bzgl. der lateralen Richtung LR lateral äußersten Litzen 8a, 8b festgelegt. Im Beispiel der Figuren erstreckt sich der erste Endabschnitt 9a der Wärmeleiteinrichtung 9 im Bereich der Oberseite 2 lateral über wenigstens 80%, vorzugsweise über wenigstens 90%, besonders bevorzugt über die gesamte laterale Ausdehnung A_Basis des Basiskörpers 4 hinweg. Außerdem erstreckt sich die Wärmeleiteinrichtung 9 im Bereich ihres zweiten Endabschnitts 9b lateral über wenigstens 80%, vorzugsweise über wenigstens 90%, der lateralen Ausdehnung A_Primär der Primärseite 6 der thermoelektrischen Vorrichtung 5 hinweg.
Die 3 zeigt eine Weiterbildung der Beispiele der 1a und 2a. Im Beispiel der 3 umfasst die Anordnung 1 mehrere jeweils durch den Basiskörper 4 geführte und in die Oberseite 2 des Basiskörpers 4 mündende Basiskörper-Fluidpfade 20 zum Führen von Luft L von der Oberseite 2 des Basiskörpers 4 zu seiner Unterseite 3 oder in umgekehrter Richtung, also von der Unterseite 3 zur Oberseite 2. Ferner sind die Basiskörper-Fluidpfade 20 getrennt zur Wärmeleiteinrichtung 9 ausgebildet und im Abstand zur Wärmeleiteinrichtung 9 bzw. zu den jeweiligen Wärmeleitelementen 10 im Basiskörper 4 angeordnet. Weiterhin umfasst die Anordnung 1 einen abschnittsweise an der Sekundärseite 7 der thermoelektrischen Vorrichtung 5 angeordneten Wärmeübertrager 21 zur Übertragung von Wärme zwischen der thermoelektrischen Vorrichtung 5 und der Luft L. Der Wärmeübertrager 21 weist einen von Luft L durchströmbaren Wärmeübertrager-Fluidpfad 22 auf. In einer nicht gezeigten Variante des Beispiels kann die Wärmequelle 5a oder/und die Wärmesenke 5b durch einen solchen Wärmeübertrager gebildet sein, der von einem Temperierfluid, beispielsweise Luft L, durchströmt werden kann.
Die Basiskörper-Fluidpfade 20 kommunizieren gemäß 3 alle fluidisch mit dem Wärmeübertrager-Fluidpfad 22. Die Basiskörper-Fluidpfade 20 können jeweils durch einen im Material des Basiskörpers 4 ausgebildeten Luftkanal 28 realisiert sein. In diesem Fall sind die Luftkanäle 28 bzw. die Basiskörper-Fluidpfade 20 unmittelbar durch das Material des Basiskörpers 4 - beispielsweise besagten Schaumstoff - begrenzt. Die Basiskörper-Fluidpfade 20 münden jeweils mit einem vom Wärmeübertrager-Fluidpfad 20 abgewandten oberen Ende 23 in einer jeweiligen auf der Oberseite 2 des Basiskörpers 4 angeordneten oberen Pfadöffnung 24, über welche Luft L aus der Umgebung 25 der Oberseite 2 in den jeweiligen Basiskörper-Fluidpfad 20 eingeleitet bzw. eingesaugt werden kann. Die Basiskörper-Fluidpfade 20 münden mit einem gemeinsamen, von der Oberseite 2 abgewandten unteren Ende 26 in einer auf der Unterseite 3 des Basiskörpers 4 angeordneten untere Pfadöffnung 27, über welche Luft L aus den Basiskörper-Fluidpfaden 20 in den jeweiligen Wärmeübertrager-Fluidpfad 22 transportiert werden kann. Wie bereits erwähnt, ist auch ein Transport der Luft L in umgekehrter Richtung, also von der unteren Pfadöffnung 27 in die oberen Pfadöffnungen 24 möglich.
Wie 3 außerdem erkennen lässt, kann zwischen der Sekundärseite 7 der thermoelektrischen Vorrichtung 5 und dem Wärmeübertrager-Fluidpfad 22 des Wärmeübertragers 21 eine zusätzliche Wärmeleiteinrichtung 29 zum Wärmetransport zwischen der thermoelektrischen Vorrichtung 5 und der durch den Wärmeübertrager-Fluidpfad 22 geführten Luft L angeordnet sein. Die zusätzliche Wärmeleiteinrichtung 29 kann wie die Wärmeleiteinrichtung 9 mehrere Wärmeleitelemente (nicht gezeigt) umfassen, die ebenso wie die Wärmeleitelemente 10 der Wärmeleiteinrichtung 9 durch Litzen aus Einzeldrähten bzw. Einzelfäden gebildet sein können. Im Wärmeübertrager-Fluidpfad 22 kann im Bereich der Sekundärseite 7 der thermoelektrischen Vorrichtung 5 bzw. der zusätzlichen Wärmeleiteinrichtung 29 außerdem eine Rippenstruktur (nicht gezeigt) zur Verbesserung des Wärmetransports zwischen der durch den Wärmeübertrager-Fluidpfad 22 geführten Luft L und der thermoelektrischen Vorrichtung 5 angeordnet sein.
Im Beispielszenario der 3 umfasst die Anordnung 1 des Weiteren ein Gebläse 31, welches zum Ansaugen der Luft L aus dem Wärmeübertrager-Fluidpfad 22 bzw. aus dem Basiskörper-Fluidpfad 20 fluidisch mit dem Wärmeübertrager-Fluidpfad 22 kommuniziert. Zweckmäßig kann das Gebläse 31 stromab des Wärmeübertragers 21 angeordnet sein. Zweckmäßig kann auf der Oberseite 2 des Basiskörpers 4 eine Bedeckung 13 angeordnet sein. Auf diese Weise kann die Oberseite 2 des Basiskörpers 4 gegen Verschmutzung und Beschädigung oder dergleichen geschützt werden. Die Bedeckung 13 kann eine oder mehrere Deckschichten umfassen. Denkbar ist beispielsweise ein zweischichtiger Aufbau mit einer oberseitigen Lederschicht und einer unterseitigen Schaumstoffschicht. Eine solche Bedeckung kann auch im Beispiel der 1a und 2a vorgesehen sein, ist dort aber aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht gezeigt.
Die im Folgenden erläuterten Konfigurationen der 4 bis 6 zeigen Varianten der Beispiele der 1 und 3.
Im Beispiel der 4 ist die thermoelektrische Vorrichtung 5 außerhalb des Basiskörpers 4 angeordnet und mit ihrer Primärseite 6 an dessen Unterseite 3 anliegend angeordnet. Die thermoelektrische Vorrichtung 5 ist dabei mit ihrer Primärseite 6 abstandsfrei an der Unterseite 3 des Basiskörpers 4 angeordnet. Mit anderen Worten, die Primärseite 6 und die Unterseite 3 fallen in 4 zusammen.
Die bereits anhand der 3 erläuterte zusätzliche Wärmeleiteinrichtung 29 mit zusätzlichen Wärmeleitelementen 30 ist zwischen der Sekundärseite 7 der thermoelektrische Vorrichtung 5 und dem Wärmeübertrager-Fluidpfad 22 des Wärmeübertragers 21 angeordnet. Die zusätzliche Wärmeleiteinrichtung 29 ist ebenso wie die thermoelektrische Vorrichtung 5 außerhalb des Basiskörpers 4 und im Abstand zum Basiskörper 4 angeordnet.
Die Variante der 5 unterscheidet sich vom Beispiel der 4 darin, dass die thermoelektrische Vorrichtung 5 innerhalb des Basiskörpers 4 angeordnet ist. Im Beispiel der 5 fallen die Unterseite 3 des Basiskörpers 4 und die Sekundärseite 7 der thermoelektrischen Vorrichtung 5 zusammen. Auch im Beispiel der 5 verbindet die Wärmeleiteinrichtung 9 die Oberseite 2 des Basiskörpers 4 mit der Unterseite 3 des Basiskörpers 4 und somit auch mit der Primärseite 6 der thermoelektrischen Vorrichtung 5. Die zusätzliche Wärmeleiteinrichtung 29 ist auch im Beispiel der 5 ebenso wie im Beispiel der 4 außerhalb des Basiskörpers 4 angeordnet. Außerdem liegt die zusätzliche Wärmeleiteinrichtung 29 mit den zusätzlichen Wärmeleitelementen an der Unterseite 3 des Basiskörpers 4 und somit auch an der Sekundärseite 7 der thermoelektrischen Vorrichtung an.
Auch die in 6 gezeigte Variante unterscheidet sich vom Beispiel der 4 darin, dass die thermoelektrische Vorrichtung 5 innerhalb des Basiskörpers 4 angeordnet ist, jedoch gegensätzlich zum Beispiel der 5 sowohl im Abstand zur Oberseite 2 als auch im Abstand zur Unterseite 3. Im Beispiel der 6 ist die in den 4 und 5 gezeigte zusätzliche Wärmeleiteinrichtung 29 nicht erforderlich. Jedoch ist im Beispiel der 6 die Wärmeleiteinrichtung 9 so ausgebildet, dass zusätzlich zwischen den Wärmeleitelementen 10, welche die Oberseite 2 mit der Primärseite 6 verbinden, ein weiteres zusätzliches Wärmeleitelement 10, 10* der Wärmeleiteinrichtung 9 zwischen der Sekundärseite 7 der thermoelektrischen Vorrichtung 5 und der Unterseite 3 des Basiskörpers 4 angeordnet ist, so dass es die Sekundärseite 7 thermisch mit der Unterseite 3 verbindet.
Im Beispiel der 6 liegt der Wärmeübertrager 21 mit dem Wärmeübertrager-Fluidpfad 22 an der Unterseite 3 des Basiskörpers 4 an, sodass die Sekundärseite 7 der thermoelektrischen Vorrichtung 5 thermisch über die Wärmeleiteinrichtung 9 mit dem zusätzlichen Wärmeleitelement 10, 10* mit dem Wärmeübertrager 21 verbunden ist. Außerdem verbindet die Wärmeleiteinrichtung 9 die Oberseite 2 des Basiskörpers 4 mit der Primärseite 6 der thermoelektrischen Vorrichtung 5.

Claims

Temperier-Anordnung (1), insbesondere für einen Fahrzeugsitz eines Kraftfahrzeugs, - mit einem eine Oberseite (2) und eine Unterseite (3) aufweisenden Basiskörper (4), umfassend ein, vorzugsweise flexibles, Basiskörper-Material oder bestehend aus einem, vorzugsweise flexiblen, Basiskörper-Material; wobei sich die Oberseite (2) entlang einer lateralen Richtung (LR) erstreckt, - mit wenigstens einer in oder am Basiskörper (4) angeordneten Wärmequelle (5a) oder/und Wärmesenke (5b), insbesondere einer thermoelektrischen Vorrichtung (5), die eine Primärseite (6) und eine Sekundärseite (7) und wenigstens ein thermoelektrisch aktives Element, bevorzugt wenigstens zwei thermoelektrisch aktive Elemente, besonders bevorzugt mehrere thermoelektrisch aktive Elemente, zum Wärmetransport zwischen der Primärseite (6) und Sekundärseite (7) umfasst; - mit wenigstens einer im Basiskörper (4) angeordneten und sich von der Wärmequelle (5a) bzw. Wärmesenke (5b) zur Oberseite (2) erstreckenden Wärmeleiteinrichtung (9), umfassend mehrere mechanisch flexible Wärmeleitelemente (10), bevorzugt jeweils umfassend ein wärmeleitendes Material oder jeweils bestehend aus einem wärmeleitenden Material, das besonders bevorzugt ein Metall ist, wobei die Wärmeleiteinrichtung (9) zum Wärmetransport zwischen der wenigstens einen Wärmequelle (5a) oder/und Wärmesenke (5b) und der Oberseite (2) des Basiskörpers (4) ausgebildet ist; - wobei jedes Wärmeleitelement (10) sich von einem jeweiligen ersten Element-Endabschnitt (10a), der im Bereich der Oberseite (2) angeordnet ist, zu einem jeweiligen zweiten Element-Endabschnitt (10b), der im Bereich der Primärseite (6) angeordnet ist, erstreckt und eine jeweilige Element-Länge (l) sowie eine Element-Querschnittsfläche(Q) aufweist; - wobei die Wärmeleitelemente (10) so angeordnet sind, dass in einer im Bereich der Oberseite (2) im Basiskörper (4) angeordneten Schnittfläche (SF), in welcher die ersten Element-Endabschnitte (10a) angeordnet sind, eine erste und zumindest eine zweite Teilfläche (TF1, TF2, ..., TF8) gleicher Flächengröße (FG1, FG2, ..., FG8) existieren, für welche Folgendes gilt: ein Verhältnis (V1, V2, ..., V8) aus Überdeckungsgrad (UG1, UG2, ..., UG8) der Wärmeleitelement (10) zur mittleren Elementlänge (l_m1, l_m2, ..., l_m8) der Wärmeleitelemente (10) weist für die erste Teilfläche (TF1) und für die wenigstens eine zweite Teilflächen (TF2, ..., TF8) innerhalb eines vorbestimmten Toleranzbereichs (b) denselben konstanten Wert (c) auf; - wobei der Überdeckungsgrad (UG1, UG2, ..., UG8) für jede Teilfläche (TF1, TF2, ..., TF8) definiert ist als derjenige Flächenanteil (FA1, FA2, ..., FA8) an der Teilfläche (TA1, TA2, ..., TA8), der von denjenigen Wärmeleitelementen (10) überdeckt wird, deren erste Element-Endabschnitte (10a) in der betreffenden Teilfläche (TA1, TA2, ..., TA8) angeordnet sind und wobei die mittlere Elementlänge (l_m) definiert ist als das arithmetische Mittel der Elementlängen (l) dieser Wärmeleitelemente (10).
Temperier-Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass - die Wärmeleitelemente (10) der Wärmeleiteinrichtung (9) so ausgebildet und die Oberseite (2) mit der Primärseite (6) verbindend angeordnet sind, dass bei Bereitstellung einer bestimmten, vorzugsweise elektrisch erzeugten, Wärmeleistung (P_TH) an der Primärseite (6) diese über die Wärmeleitelemente (10) so zur Oberseite (2) transportiert und dort verteilt wird, dass sich in der Oberseite (2) zumindest in den zwei verschiedenen Teilflächen (TF1, TF2, ..., TF8) mit vorgegebener-Mindestflächengröße ein im Wesentlichen einheitliches Temperaturniveau einstellt oder/und dass das mittlere Temperaturniveau in den zumindest zwei verschiedenen Teilflächen (TF1, TF2, ..., TF8) im Wesentlichen identisch ist; oder/und dass - die Wärmeleitelemente (10) der Wärmeleiteinrichtung (9) so ausgebildet und die Oberseite (2) mit der Primärseite (6) verbindend angeordnet sind, dass bei Abführung einer bestimmten Wärmeleistung (P_TH) von der Primärseite (6) diese mittels der Wärmeleitelemente (10) so von der Oberseite (2) zur Primärseite (6) transportiert wird, dass sich in der Oberseite (2) zumindest in den zwei verschiedenen Teilflächen (TF1, TF2, ..., TF8) mit vorgegebener-Mindestflächengröße ein im Wesentlichen einheitliches Temperaturniveau einstellt oder/und dass das mittlere Temperaturniveau in den zumindest zwei verschiedenen Teilflächen (TF1, TF2, ..., TF8) einen im Wesentlichen identischen Wert aufweist.
Temperier-Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Überdeckungsgrad (UG1, UG2, ..., UG8) der ersten Teilfläche (TF1) um wenigstens 10%, vorzugsweise um wenigstens 50%, größer ist als der Überdeckungsgrad der wenigstens einen zweiten Teilfläche (TF2, ..., TF8).
Temperier-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der ersten Teilfläche (TF1) der Überdeckungsgrad (UG1) wenigstens 1% beträgt oder/und dass die Anzahl an mit ihren ersten Element-Endabschnitten (100) in der ersten Teilfläche (TF1) angeordneten Wärmeleitelementen (10) wenigstens 1, vorzugsweise wenigstens 10, beträgt.
Temperier-Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mittlere Elementlänge (l_m1) der in der ersten Teilfläche (TF1) angeordneten Wärmeleitelemente (10) zumindest um das 1,2 fache, vorzugsweise zumindest um das 1,5-fache, größer ist als die mittlere Elementlänge (l_m2) der in der wenigstens einen zweiten Teilfläche (TF2) angeordneten Wärmeleitelemente (10).
Temperier-Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der ersten Teilfläche (TF1) eine erste Anzahl (n1) an Wärmeleitelementen (10) angeordnet ist und in der zweiten (TF2) eine zweite Anzahl (n2) an Wärmeleitelementen (10) angeordnet ist, wobei die erste Anzahl (n1), vorzugsweise zumindest um das 1,2-fache, besonders zumindest mindestens um das 1,5-fache, größer ist als die zweite Anzahl (n2).
Temperier-Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die in der ersten Teilfläche (TF1) angeordneten Wärmeleitelemente (10) eine erste mittlere Element-Querschnittsfläche (Q_m1) aufweisen und die in der wenigstens einen zweiten Teilfläche (TF2, ..., TF8) angeordneten Wärmeleitelemente (10) eine zweiten mittleren Element- Querschnittsfläche (Q:m2) aufweisen, wobei die erste mittlere Element- Querschnittsfläche (Q_m1), vorzugsweise zumindest um das 1,05-fache, bevorzugt mindestens um das 1,1-fache, besonders bevorzugt mindestens um das 1,5-fache größer ist als die zweite mittlere Element-Querschnittsfläche (Q_m2).
Temperier-Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Unterteilung (U) der Schnittfläche (SF) in N Teilflächen (TF1, ..., TF8) existiert, in welcher für jede Teilfläche (TF1, ..., TF8) gilt, dass das jeweilige Verhältnis (V1, V2, ..., V8) aus Überdeckungsgrad (UG1, ..., UG8) zur mittlerer Elementlänge (l_m1, ..., l_m8) innerhalb des vorbestimmten Toleranzbereichs (b) denselben konstanten Wert c aufweist.
Temperier-Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass N>= 2, bevorzugt N >= 8, gilt.
Temperier-Anordnung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Flächengröße (FG1, ..., FG8) der ersten und wenigstens einen zweiten Teilfläche (TF1, TF2, ..., TF8) jeweils 1/N einer Flächengröße (F_Ges) der gesamten Oberseite (2) beträgt.
Temperier-Anordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeleitelemente (10) so angeordnet sind, dass zwei oder mehr solche Unterteilungen (U) existieren.
Temperier-Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Flächenanteil (FA1, ..., FA8) an der Teilfläche (TF1, TF2, ..., TF8) festgelegt ist als Verhältnis der Summe der Element-Querschnittsflächen (Q) der mit den ersten Element-Endabschnitten (10) in dieser Teilfläche (TF1, TF2, ..., TF8) angeordneten Wärmeleitelemente (10) zur Flächengröße (FG1, ..., FG8) dieser Teilfläche (TF1, TF2, ..., TF8).
Temperier-Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeleiteinrichtung (9) in jeder Teilfläche (TF1, TF2, ..., TF8) pro Teilfläche (TF1, TF2, ..., TF8) wenigstens 1, bevorzugt wenigstens 6, besonders bevorzugt wenigstens 10, Wärmeleitelemente (10) umfasst.
Temperier-Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die wenigstens eine zweite Teilfläche (TF1, TF2, ..., TF8) jeweils eine Flächengröße (FG1, ..., FG8) von wenigstens 10 cm² aufweisen.
Temperier-Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere, bevorzugt alle, Wärmeleitelemente (10) wenigstens einer Teilfläche (TF1, ..., TF8), bevorzugt mehrerer Teilflächen (TF1, ..., TF8), besonders bevorzugt aller Teilflächen (TF1, ..., TF8), dieselbe Elementlänge (l) und dieselbe Element-Querschnittsfläche (Q) aufweisen.
Temperier-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Wärmeleitelemente (10, bevorzugt mehrere Wärmeleitelemente (10), deren erste Element-Endabschnitte (10a) in derselben Teilfläche (TF1, TF2, ..., TF8) angeordnet sind, unterschiedliche Element-Längen (l) und unterschiedliche Element-Querschnittsflächen (Q) aufweisen.
Temperier-Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abstand (a1) der Schnittfläche zur Oberseite (2) höchstens 15 mm beträgt.
Temperier-Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Toleranzbereich (b) +/- 20%, vorzugsweise +/-10%, besonders bevorzugt +/- 5% des konstanten Werts (c) beträgt.
Temperier-Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine parallel zur Oberseite (2) gemessene laterale Ausdehnung der wenigstens einen Wärmeleiteinrichtung (9) im Bereich der Oberseite (2), bevorzugt zumindest um das Zweifache, besonders bevorzugt zumindest um ein Mehrfaches, größer ist als im Bereich der Primärseite (6) der Wärmequelle (5a) bzw. Wärmesenke (5b), insbesondere der thermoelektrischen Vorrichtung (5).
Fahrzeugsitz für ein Kraftfahrzeug, - mit einer Temperier-Anordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, - mit einem Sitzboden und mit einer Sitzlehne; - wobei der Basiskörper (4) zumindest Teil des Sitzbodens oder/und der Sitzlehne ist.