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GEBIET
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Die vorliegenden Lehren betreffen allgemein ein Zweistrom-Klimatisierungssystem und eine klimatisierte Fahrzeugkomponente, die dieses einbindet.
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STAND DER TECHNIK
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Einige klimatisierte Fahrzeugkomponenten (z. B. Sitze) setzen klimatisierte Luft ein, um Fahrzeuginsassen abzukühlen und/oder zu wärmen. Die klimatisierte Luft kann vom Inneren des Fahrzeugs stammen, wie etwa der Fahrzeugkabine, in der sich die Fahrzeuginsassen befinden.
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In einigen klimatisierten Komponenten werden thermoelektrische Vorrichtungen eingesetzt, um Luft zu kühlen und/oder zu erwärmen, die den Fahrzeuginsassen zugeführt wird. Die thermoelektrischen Vorrichtungen werden manchmal zusammen mit einem passiven Wärmetauscher (d. h. einem thermisch leitenden Material wie Aluminium, das direkt Wärme durch Leitung zwischen der thermoelektrischen Vorrichtung und einem anderen Medium überträgt) eingesetzt, der mit einer Hauptseite und/oder einer Abfuhrseite der thermoelektrischen Vorrichtung in Kontakt steht.
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In anderen klimatisierten Sitzen wird ein aktiver Wärmetauscher, wie ein Wärmetauscher vom Rippenrohr-Typ, eingesetzt, um Luft zu kühlen und/oder zu erwärmen, die einem Sitzinsassen zugeführt wird. Ein Arbeitsfluid (z. B. Glykol oder ein Wasser- und Glykol-Gemisch) wird anderswo im Fahrzeug erwärmt oder gekühlt und wird den Rohren des aktiven Wärmetauschers zugeführt, wo die Rippen durch Leitung Wärme zwischen den Rohren und einem anderen Medium leiten. Ein Vorteil von aktiven Wärmetauschern ist die Nutzung bestehender thermodynamischer Prozesse im Fahrzeug, wie die Nutzung von Wärme, die von Verbrennungsmotoren und/oder Batterien erzeugt wird. Aufgrund des Platzbedarfs zum Aufnehmen der Fluidströmung können aktive Wärmetauscher jedoch größer als passive Wärmetauscher sein, die ausgelegt sind, ein vergleichbares Volumen von Luft pro Zeiteinheit zu klimatisieren.
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Eine wachsende Anzahl an Merkmalen für den Passagierkomfort wird in einige herkömmliche Fahrzeuge aufgenommen, insbesondere in die Sitze derartiger Fahrzeuge. Beispielsweise kann ein einziger Fahrzeugsitz Luftzufuhrvorrichtungen im Sitzboden, der Sitzlehne, der Kopfstütze und sogar anderen Bereichen des Sitzes beinhalten. Mit wachsender Anzahl an Merkmalen für den Passagierkomfort erhöht sich auch das Luftvolumen entsprechend, das klimatisiert werden muss. Als Ergebnis vergrößert sich die Größe der Klimatisierungssysteme im Allgemeinen proportional. Der Packraum für Klimatisierungssysteme im Inneren von Fahrzeugen ist jedoch eingeschränkt. Deshalb müssen konkurrierende Interessen für Heiz- und/oder Kühlkapazität und Packraum ausgeglichen werden.
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Es wäre wünschenswert, eine klimatisierte Fahrzeugkomponente bereitzustellen, die die Heiz- und/oder Kühlmechanismen von Fluidkonditionierungssystemen in Fahrzeugen nutzt.
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Es wäre wünschenswert, ein Klimatisierungssystem bereitzustellen, das einen aktiven Wärmetauscher nutzt, der hinreichend bemessen ist, sodass er ins Innere relativ kleiner Packräume in einem Fahrzeug passt.
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Es wäre wünschenswert, ein Klimatisierungssystem bereitzustellen, das einen aktiven Wärmetauscher nutzt, der hinreichend bemessen ist, sodass er unter eine oder in die Nähe einer Unterseite eines Fahrzeugsitzes und/oder ins Innere eines Fahrzeugsitzes passt.
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Es wäre wünschenswert, ein Klimatisierungssystem bereitzustellen, das gleichzeitig zwei oder mehr Luftströme klimatisieren kann, einschließlich Luftströme, die in unterschiedliche oder gar entgegengesetzte Richtungen strömen.
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Es wäre wünschenswert, ein Klimatisierungssystem bereitzustellen, das klimatisierte Luft an eine Vielzahl von Luftzufuhrvorrichtungen in einer klimatisierten Fahrzeugkomponente liefern kann, die den Fahrzeuginsassen Luft zuführt.
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Es wäre wünschenswert, ein Klimatisierungssystem bereitzustellen, das Luft an Luftzufuhrvorrichtungen liefern kann, die sich in einem Sitzboden, einer Sitzlehne, einer Kopfstütze oder einer beliebigen Kombination davon befinden.
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Es wäre wünschenswert, ein Klimatisierungssystem bereitzustellen, das auf Befehle von Fahrzeuginsassen und/oder autonome Befehle reagieren kann, um die Lufttemperatur anzupassen.
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KURZDARSTELLUNG
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Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Zweistrom-Klimatisierungssystem, das zumindest einige der oben identifizierten Anforderungen erfüllen kann. Das Zweistrom-Klimatisierungssystem kann umfassen: eine oder mehrere Luftbewegungseinheiten, eine Luftleiteinheit oder beides. Die Luftleiteinheit kann einen Wärmetauscher und einen Umgehungskanal umfassen. Die Luftleiteinheit kann einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt beinhalten. Die eine oder die mehreren Luftbewegungseinheiten können dem ersten Abschnitt einen ersten Luftstrom und dem zweiten Abschnitt einen zweiten Luftstrom liefern.
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Die eine oder die mehreren Luftbewegungseinheiten können dem ersten Abschnitt den ersten Luftstrom in einer ersten Richtung und dem zweiten Abschnitt den zweiten Luftstrom in einer zweiten Richtung liefern. Die erste Richtung kann der zweiten Richtung entgegengesetzt sein.
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Die eine oder die mehreren Luftbewegungseinheiten können dem ersten Abschnitt den ersten Luftstrom und dem zweiten Abschnitt den zweiten Luftstrom in der gleichen Richtung liefern.
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Der Wärmetauscher kann eine Versorgungsleitung und eine Rückführungsleitung umfassen, die fluidisch mit einem klimatisierten Luftsystem, einem Motorkühlsystem, einem Batteriekühlsystem, einem Fahrzeugkomponenten-Konditionierungssystem oder einer beliebigen Kombination davon in Verbindung stehen. Das System, mit dem der Wärmetauscher fluidisch in Verbindung steht, kann ein Arbeitsfluid erwärmen und/oder kühlen, das dem Wärmetauscher zugeführt wird.
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Der Wärmetauscher kann den ersten Luftstrom und den zweiten Luftstrom erwärmen und/oder kühlen. Eine Temperatur des ersten Luftstroms und/oder eine Temperatur des zweiten Luftstroms, die durch den Umgehungskanal strömen, können im Wesentlichen von einem Einlass der Luftleiteinheit zu einem Auslass der Luftleiteinheit beibehalten werden.
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Die Luftleiteinheit kann ein oder mehrere Luftleitelemente umfassen, die den ersten Luftstrom und den zweiten Luftstrom zum Wärmetauscher, zum Umgehungskanal oder zu beiden leiten. Das eine oder die mehreren Luftleitelemente können Türen oder Klappen sein.
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Das eine oder die mehreren Luftleitelemente können um eine Drehachse durch ein oder mehrere Stellglieder winkelversetzt werden. Das eine oder die mehreren Stellglieder können einen Schrittmotor oder einen Servomotor umfassen. Das eine oder die mehreren Stellglieder können einen Arm um die Drehachse winkelversetzen. Der Arm kann mit dem einen oder den mehreren Luftleitelementen gekoppelt sein.
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In einem ersten Modus kann das Luftleitelement den ersten Luftstrom und/oder den zweiten Luftstrom ausschließlich durch den Wärmetauscher leiten. In einem zweiten Modus kann das Luftleitelement den ersten Luftstrom und/oder den zweiten Luftstrom ausschließlich durch den Umgehungskanal leiten. In einem oder mehreren dritten Modi kann das Luftleitelement einen Luftstrom sowohl durch den Wärmetauscher als auch durch den Umgehungskanal leiten. Der erste durch den Wärmetauscher geleitete Luftstrom und der erste durch den Umgehungskanal geleitete Luftstrom können in der Nähe eines Auslasses der Luftleiteinheit vermischt werden. Der zweite durch den Wärmetauscher geleitete Luftstrom und der zweite durch den Umgehungskanal geleitete Luftstrom können in der Nähe eines Auslasses der Luftleiteinheit vermischt werden.
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Eine klimatisierte Fahrzeugkomponente kann das oben beschriebene Zweistrom-Klimatisierungssystem umfassen. Die klimatisierte Fahrzeugkomponente kann einen Sitzboden, eine Sitzlehne, ein Sitzkissen, ein Rückenkissen, eine Kopfstütze, ein Armaturenbrett, eine Dachverkleidung, eine Türverkleidung, eine Säule, einen Fußraum, einen Bodenabschnitt, eine Mittelkonsole oder eine beliebige Kombination davon beinhalten.
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Die eine oder die mehreren Luftbewegungseinheiten können sich auf oder in der Nähe einer Unterseite des klimatisierten Fahrzeugsitzes befinden.
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Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Zweistrom-Klimatisierungssystem, das zumindest einige der oben identifizierten Anforderungen erfüllen kann. Das Zweistrom-Klimatisierungssystem kann umfassen: eine oder mehrere Luftbewegungseinheiten und eine Luftleiteinheit. Die Luftleiteinheit kann einen Wärmetauscher und einen Umgehungskanal umfassen. Die Luftleiteinheit kann einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt beinhalten. Die eine oder die mehreren Luftbewegungseinheiten können dem ersten Abschnitt einen ersten Luftstrom in einer ersten Richtung und dem zweiten Abschnitt einen zweiten Luftstrom in einer zweiten Richtung liefern. Die erste Richtung kann der zweiten Richtung entgegengesetzt sein.
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In der vorliegenden Offenbarung wird in Erwägung gezogen, dass der erste Abschnitt und/oder der zweite Abschnitt keinen Wärmetauscher, keinen Umgehungskanal, kein Luftleitelement oder keine Kombination davon beinhalten. In dieser Hinsicht kann ein Luftstrom im ersten Abschnitt und/oder im zweiten Abschnitt nur durch einen Wärmetauscher oder einen Umgehungskanal strömen.
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In der vorliegenden Offenbarung wird in Erwägung gezogen, dass die Luftleiteinheit einen oder mehrere zusätzliche Abschnitte umfasst. Der eine oder die mehreren zusätzlichen Abschnitte können durch dezidierte Luftbewegungseinheiten mit einem Luftstrom versorgt werden, oder eine Luftbewegungseinheit kann zwei oder mehr Abschnitte der Luftleiteinheit mit einem Luftstrom versorgen.
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Der Wärmetauscher kann eine Versorgungsleitung und eine Rückführungsleitung umfassen, die fluidisch mit einem klimatisierten Luftsystem, einem Motorkühlsystem, einem Batteriekühlsystem, einem Sitz-Konditionierungssystem oder einer beliebigen Kombination davon in Verbindung stehen.
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Der Wärmetauscher kann den ersten Luftstrom und den zweiten Luftstrom erwärmen oder kühlen. Eine Temperatur des ersten Luftstroms und/oder eine Temperatur des zweiten Luftstroms, die durch den Umgehungskanal strömen, können im Wesentlichen von einem Einlass der Luftleiteinheit zu einem Auslass der Luftleiteinheit beibehalten werden.
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Die Luftleiteinheit kann ferner ein oder mehrere Luftleitelemente umfassen, die den ersten Luftstrom und den zweiten Luftstrom zum Wärmetauscher, zum Umgehungskanal oder zu beiden leiten. Das eine oder die mehreren Luftleitelemente können Türen oder Klappen sein. Das eine oder die mehreren Luftleitelemente können um eine Drehachse durch ein oder mehrere Stellglieder winkelversetzt werden. Das eine oder die mehreren Stellglieder können einen Schrittmotor oder einen Servomotor umfassen. Das Stellglied kann einen Arm um die Drehachse winkelversetzen. Der Arm kann mit dem einen oder den mehreren Luftleitelementen gekoppelt sein.
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In einem ersten Modus kann das Luftleitelement den ersten Luftstrom und den zweiten Luftstrom ausschließlich durch den Wärmetauscher leiten. In einem zweiten Modus kann das Luftleitelement den ersten Luftstrom und den zweiten Luftstrom ausschließlich durch den Umgehungskanal leiten. In einem oder mehreren dritten Modi kann das Luftleitelement einen Luftstrom sowohl durch den Wärmetauscher als auch durch den Umgehungskanal leiten. Durch den Wärmetauscher geleitetes Fluid und durch den Umgehungskanal geleitetes Fluid können in der Nähe eines Auslasses der Luftleiteinheit vermischt werden.
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Die eine oder die mehreren Luftbewegungseinheiten und die Luftleiteinheit können sich auf oder in der Nähe einer Unterseite eines klimatisierten Fahrzeugsitzes befinden.
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Die vorliegende Offenbarung betrifft einen klimatisierten Fahrzeugsitz, der zumindest einige der oben identifizierten Anforderungen erfüllen kann. Der klimatisierte Fahrzeugsitz kann zumindest eine erste Luftzufuhrvorrichtung und eine zweite Luftzufuhrvorrichtung und eine Luftleiteinheit umfassen. Die mindestens eine erste Luftzufuhrvorrichtung und zweite Luftzufuhrvorrichtung können einen oder mehrere Passagiere mit Luft versorgen. Die Luftleiteinheit kann ein Luftleitelement umfassen, das durch ein Stellglied um eine Drehachse winkelversetzt ist. Das Luftleitelement kann Luft zur ersten Luftzufuhrvorrichtung, zur zweiten Luftzufuhrvorrichtung oder zu beiden leiten.
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Die Luftleiteinheit kann vom Zweistrom-Klimatisierungssystem nach den vorliegenden Lehren mit Luft versorgt werden.
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Das Luftleitelement kann eine Türe oder eine Klappe sein. Das Luftleitelement kann durch einen Arm mit dem Stellglied gekoppelt sein. Das Stellglied kann den Arm um die Drehachse winkelversetzen. Das Stellglied kann einen Schrittmotor oder einen Servomotor umfassen.
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In einem ersten Modus kann das Luftleitelement die Luft ausschließlich zur ersten Luftzufuhrvorrichtung leiten. In einem zweiten Modus kann das Luftleitelement die Luft ausschließlich zur zweiten Luftzufuhrvorrichtung leiten. In einem oder mehreren dritten Modi kann das Luftleitelement Luft sowohl zur ersten Luftzufuhrvorrichtung als auch zur zweiten Luftzufuhrvorrichtung leiten.
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Die Luftleiteinheit kann sich in einem Sitzboden, einer Sitzlehne oder in beidem befinden. Die erste Luftzufuhrvorrichtung kann einem Fahrzeuginsassen des klimatisierten Fahrzeugsitzes Luft zuführen, und die zweite Luftzufuhrvorrichtung kann einem anderen Fahrzeuginsassen Luft zuführen. Die erste Luftzufuhrvorrichtung und die zweite Luftzufuhrvorrichtung können von einem Anschluss oder einer Luftverteilungsvorrichtung ausgewählt werden.
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Die klimatisierte Fahrzeugkomponente kann einen Sitzboden, eine Sitzlehne, ein Sitzkissen, ein Rückenkissen, eine Kopfstütze, ein Armaturenbrett, eine Dachverkleidung, eine Türverkleidung, eine Säule, einen Fußraum, einen Bodenabschnitt, eine Mittelkonsole oder eine beliebige Kombination davon beinhalten.
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Die Luftleiteinheit kann sich in einem Sitzboden, einer Sitzlehne oder in beidem befinden.
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Die erste Luftzufuhrvorrichtung kann einem Insassen eines Sitzes, in dem sich die Luftleiteinheit befindet, Luft zuführen. Die zweite Luftzufuhrvorrichtung kann einem anderen Fahrzeuginsassen Luft zuführen.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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- 1 ist eine Draufsicht eines Fahrzeugs.
- 2 ist eine Draufsicht eines klimatisierten Fahrzeugsitzes.
- 3A ist eine perspektivische Ansicht eines Zweistrom-Klimatisierungssystems.
- 3B ist eine perspektivische Ansicht eines Zweistrom-Klimatisierungssystems.
- 4A ist eine Schnittansicht eines ersten Abschnitts einer Luftleiteinheit entlang Linie A-A von 3A.
- 4B ist eine Schnittansicht eines ersten Abschnitts einer Luftleiteinheit entlang Linie A-A von 3A.
- 4C ist eine Schnittansicht eines ersten Abschnitts einer Luftleiteinheit entlang Linie A-A von 3A.
- 5 ist eine perspektivische Ansicht eines Wärmetauschers.
- 6A ist eine perspektivische Ansicht eines klimatisierten Fahrzeugsitzes.
- 6B ist eine perspektivische Ansicht eines klimatisierten Fahrzeugsitzes.
- 7A ist eine perspektivische Ansicht eines klimatisierten Fahrzeugsitzes.
- 7B ist eine perspektivische Ansicht eines klimatisierten Fahrzeugsitzes.
- 7C ist eine perspektivische Ansicht eines klimatisierten Fahrzeugsitzes.
- 8A ist eine perspektivische Ansicht eines Klimatisierungssystems.
- 8B ist eine perspektivische Ansicht eines Klimatisierungssystems.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Die vorliegenden Lehren erfüllen eine oder mehrere der obigen Anforderungen durch das hierin beschriebene verbesserte Zweistrom-Klimatisierungssystem und die hierin beschriebene klimatisierte Fahrzeugkomponente.
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Die klimatisierte Fahrzeugkomponente der vorliegenden Offenbarung kann an oder in einem Fahrzeug eingesetzt werden. Das Fahrzeug kann ein beliebiges typisches Verbraucher- oder Nutzfahrzeug beinhalten. Das Fahrzeug kann Limousinen, Kombis, Fließhecklimousinen, Crossover-Stadtgeländewagen, Stadtgeländewagen, Lieferwagen, Pickups, Sattelschlepper, Baufahrzeuge usw. oder eine beliebige Kombination davon beinhalten. Das Fahrzeug kann ein Fahrzeug mit Verbrennungsmotor, ein Elektrofahrzeug oder ein Hybridfahrzeug sein. Wie hierin bezeichnet, kann ein Elektrofahrzeug ein Fahrzeug sein, das ausschließlich von einem oder mehreren Elektromotoren angetrieben wird, und ein Hybridfahrzeug kann ein Fahrzeug sein, das von mindestens zwei verschiedenen Arten von Energiequellen (z. B. einem internen Verbrennungsmotor und einem oder mehreren Elektromotoren) angetrieben wird.
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Das Fahrzeug kann einen Motorraum, einen vorderen Cargobereich (einen vorderen Kofferraum), eine Kabine, einen hinteren Cargobereich oder eine beliebige Kombination davon beinhalten. Eine oder eine beliebige Kombination des Motorraums, des vorderen Cargobereichs, der Kabine und des hinteren Cargobereichs kann zumindest einen Abschnitt des Fluidkonditionierungssystems der vorliegenden Offenbarung beinhalten. Die Kabine kann zumindest einen Abschnitt des Zweistrom-Klimatisierungssystems der vorliegenden Offenbarung beinhalten.
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Die Fahrzeuge können einen oder mehrere Fahrzeugsitze beinhalten. Ein Fahrzeugsitz, wie hierin bezeichnet, kann ein beliebiger Sitz oder eine beliebige Vorrichtung sein, die zum Tragen eines Fahrzeuginsassen oder von Gütern verwendet wird. Der Fahrzeugsitz kann ein oder mehrere Kissen oder andere Trägervorrichtungen beinhalten, auf denen oder an denen ein Fahrzeuginsasse oder Güter sitzen, gelagert oder transportiert werden kann bzw. können. Der Fahrzeugsitz kann einen Fahrersitz, einen Beifahrersitz, einen Rücksitz oder eine beliebige Kombination davon beinhalten. Der Fahrzeugsitz kann ein Einzelsitz oder eine Sitzbank sein. Der Fahrzeugsitz kann ein Sitzkissen, eine Sitzlehne, eine Kopfstütze, eine oder mehrere Sitzkissenpolsterungen, eine oder mehrere Sitzlehnenpolsterungen oder eine beliebige Kombination davon umfassen. Der Sitzboden kann ausgelegt sein, an das Gesäß und/oder die Beine eines Fahrzeuginsassen anzubinden. Die Sitzlehne kann ausgelegt sein, an den Rücken, die Schultern und/oder den Nacken eines Fahrzeuginsassen anzubinden. Die Kopfstütze kann ausgelegt sein, an den Kopf und/oder den Nacken eines Fahrzeuginsassen anzubinden.
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Während sich die Lehren hierin auf das Zweistrom-Klimatisierungssystem als in oder auf einem klimatisierten Fahrzeugsitz befindend beziehen können, kann sich das Zweistrom-Klimatisierungssystem der vorliegenden Lehren überall in einem Fahrzeug befinden und/oder eine beliebige Komponente eines Fahrzeugs mit Luft versorgen. Beispielsweise kann bzw. können sich das Zweiluftstrom-Klimatisierungssystem und/oder dessen Komponenten in einem Armaturenbrett, einer Dachverkleidung, Türverkleidungen, Säulen, Fußräumen, Bodenabschnitten oder Mittelkonsolen eines Fahrzeugs oder einer beliebigen Kombination davon befinden und/oder Luft dorthin leiten. Das Vorstehende kann auf alle Aspekte der vorliegenden Lehren anwendbar sein.
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Die Fahrzeugkomponente kann eine klimatisierte Fahrzeugkomponente sein. Die klimatisierte Fahrzeugkomponente kann dazu fungieren, um einen Sitzinsassen zu wärmen und/oder zu kühlen. Die klimatisierte Fahrzeugkomponente kann eine oder mehrere Luftzufuhrvorrichtungen beinhalten, die klimatisierte Luft einer Kabine eines Fahrzeugs und/oder einem Fahrzeuginsassen zuführen. Die Luftzufuhrvorrichtungen können einen Fahrzeuginsassen durch Zufuhren von klimatisierter Luft, Umgebungsluft oder einer Mischung von beidem an den Fahrzeuginsassen wärmen und/oder kühlen.
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Wie hierin erwähnt, kann klimatisierte Luft Umgebungsluft sein, die erwärmt oder gekühlt wird.
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Umgebungsluft, wie hierin bezeichnet, kann Luft, die sich im Inneren der Kabine des Fahrzeugs befindet, Luft, die sich im Inneren eines beliebigen anderen Abschnitts des Fahrzeugs (z. B. eines hinteren Cargobereichs) befindet, Luft, die sich außerhalb des Fahrzeugs befindet, oder eine beliebige Kombination davon sein. Umgebungsluft kann klimatisiert werden, um die Temperatur der Umgebungsluft auf eine von einem Fahrzeuginsassen gewünschte Temperatur zu ändern.
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Die klimatisierte Fahrzeugkomponente kann ein oder mehrere Zweistrom-Klimatisierungssysteme, Leitungen, Luftzufuhrvorrichtungen oder eine beliebige Kombination davon umfassen.
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Die klimatisierte Fahrzeugkomponente kann eine oder mehrere Luftzufuhrvorrichtungen umfassen. Die Luftzufuhrvorrichtungen können dazu fungieren, um Luft auszustoßen, Luft über eine Oberfläche zu verteilen, Luft zu einem Fahrzeuginsassen hin zu leiten, oder eine beliebige Kombination davon. Die Luftzufuhrvorrichtungen können sich in einer oder mehreren Fahrzeugkomponenten befinden.
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Die Luftzufuhrvorrichtungen können sich in einem Sitzboden, einer Sitzlehne, einer oder mehreren Sitzkissenpolsterungen, einer oder mehreren Sitzlehnenpolsterungen, einer Kopfstütze oder einer beliebigen Kombination davon befinden. Die Luftzufuhrvorrichtungen können sich in, unter und/oder über einem oder mehreren Sitzkissen befinden. Die Luftzufuhrvorrichtungen können sich unter einem Sitzbezug befinden und/oder zumindest teilweise durch diesen erstrecken.
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Die Luftzufuhrvorrichtungen können Luft zu einer oder mehreren anatomischen Bereichen eines Fahrzeuginsassen hin leiten. Luft kann auf Kopf, Nacken, Schultern, Rücken, Brust, Arme, Hände, Oberkörper, Beine, Füße oder eine beliebige Kombination davon gerichtet sein.
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Die Luftzufuhrvorrichtungen können einen oder mehrere Anschlüsse, Luftverteilungsvorrichtungen oder beides beinhalten. Nicht einschränkende Beispiele von geeigneten Luftverteilungsvorrichtungen („Fluidverteilungsvorrichtungen“) sind in den US-Patenten mit den Nummern
7,338,117 B2 und
US 8,539,624 B2 ; und US-Patentanmeldung Nr.
2009/0218855 A1 beschrieben; die alle hierin unter Bezugnahme in ihrer Gesamtheit für alle Zwecke aufgenommen sind. Die ausgestoßene Luft kann klimatisierte Luft, Umgebungsluft oder eine Mischung von sowohl klimatisierter Luft als auch von Umgebungsluft sein.
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Luftzufuhrvorrichtungen einer klimatisierten Fahrzeugkomponente können Luft zu einem oder mehreren Fahrzeuginsassen leiten. Beispielsweise kann eine Luftzufuhrvorrichtung, die sich in einem Fahrersitz befindet, Luft zu einem Insassen des Fahrersitzes und zu einem Insassen eines Rücksitzes leiten, der sich direkt hinter dem Fahrersitz befindet.
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Die klimatisierte Fahrzeugkomponente kann eine oder mehrere Leitungen umfassen. Die Leitungen können dazu fungieren, um Luft von einem Zweistrom-Klimatisierungssystem zu einer oder mehreren Luftzufuhrvorrichtungen zu transportieren.
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Die Leitungen können eine oder mehrere Flügel umfassen. Die Flügel können dazu fungieren, um den Luftstrom zu leiten, die Turbulenz des Luftstroms zu beeinflussen, oder beides. Die Flügel können von einer Innenfläche der Leitungen vorstehen. Die Flügel können in den Pfad des Luftstroms vorstehen. Die Flügel können sich überall entlang der Länge der Leitungen befinden. Die Flügel können in der Nähe einer Luftleiteinheit angeordnet sein. Die Flügel können an einer beliebigen Leitung der vorliegenden Lehren vorhanden sein, durch die Luft strömt.
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Ein oder mehrere Luftzufuhrvorrichtungen können über ein oder mehrere Leitungen in Fluidverbindung mit einem Zweistrom-Klimatisierungssystem stehen. Die Leitungen können sowohl mit einem Zweistrom-Klimatisierungssystem als auch mit einem oder mehreren Luftzufuhrvorrichtungen gekoppelt sein. Die Leitung kann einen oder mehrere gebogene Abschnitte, allgemein gerade Abschnitte oder beides umfassen.
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Die Leitung kann sich von einer Unterseite eines klimatisierten Fahrzeugsitzes zu einer anderen Stelle an oder in der Nähe einer Unterseite des Sitzes, eines Sitzbodens, einer Sitzlehne, einer Kopfstütze oder einer beliebigen Kombination davon erstrecken.
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Der Fahrzeuginsasse kann die Temperatur der von einer oder mehreren Luftzufuhrvorrichtungen gelieferten Luft durch Kommunizieren mit einem elektronischen Steuersystem auswählen. Das elektronische Steuersystem kann eine oder mehrere Mensch-Maschine-Schnittstellen beinhalten. Die Mensch-Maschine-Schnittstellen können Drehknöpfe, Tasten, Schieberegler, Berührungsbildschirme usw. oder eine beliebige Kombination davon beinhalten. Der Fahrzeuginsasse kann eine bzw. einen oder eine beliebige Kombination von Drehknöpfen, Tasten, Schiebereglern, Berührungsbildschirmen, dergleichen oder eine beliebige Kombination davon betätigen und/oder anderweitig damit kommunizieren, um die Temperatur von dem Fahrzeuginsassen zugeführter Luft zu regeln. Das elektronische Steuersystem kann das Stellglied des Zweistrom-Klimatisierungssystems steuern. Das elektronische Steuersystem kann mit einer Fahrzeugsteuereinheit kommunizieren.
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Das elektronische Steuersystem kann einen oder mehrere Sensoren einsetzen, um eine Temperatur eines Fahrzeuginsassen, einer oder mehrerer Strukturen eines Fahrzeuginneren (z. B. einer Sitzfläche, einer Mittelkonsole, eines Lenkrads und/oder einer Türverkleidung), von Umgebungsluft, von Luft, die eine oder mehrere Luftzufuhrvorrichtungen verlässt, Luft, die im Inneren oder in der Nähe der Luftleiteinheit der vorliegenden Lehren vermischt wird, oder einer beliebigen Kombination davon zu erkennen. Die Sensoren können Heißleiter, Widerstandstemperaturdetektoren, Thermoelemente usw. oder eine beliebige Kombination davon beinhalten.
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Die Temperatur der einem Fahrzeuginsassen zugeführten Luft kann durch ein autonomes System angepasst oder feinjustiert werden. Das autonome System kann die Temperatur der einem Fahrzeuginsassen zugeführten Luft ohne jegliche Eingabe vom Fahrzeuginsassen regeln. Das heißt, die Temperatur der dem Fahrzeuginsassen zugeführten Luft kann angepasst oder feinjustiert werden, ohne dass der Fahrzeuginsasse irgendwelche Drehknöpfe, Tasten, Schieberegler betätigt oder anderweitig mit einem elektronischen Steuersystem interagiert. Das autonome System kann Präferenzen von Fahrzeuginsassen verfolgen. Präferenzen von Fahrzeuginsassen können eine historische Datenbank mit Lufttemperaturen umfassen, die von einem oder mehreren Fahrzeuginsassen gewünscht sind. Das autonome System kann einen oder mehrere Sensoren und/oder Präferenzen von Fahrzeuginsassen nutzen, um die Temperatur der dem Fahrzeuginsassen zugeführten Luft autonom zu regeln. Das autonome System kann die Betätigung eines oder mehrerer Luftleitelemente (z. B. Türen oder Klappen) leiten, um einen Luftanteil anzupassen, der durch den Wärmetauscher und/oder den Umgehungskanal strömt; und/oder um das Vermischen von separaten Luftströmen anzupassen. Durch diese Anpassung kann die Temperatur der die Luftleiteinheit verlassenden Luft angepasst oder feinjustiert werden, ohne dass zusätzliche Heiz- oder Kühleinheiten benötigt werden, die der Luftleiteinheit nachgeschaltet sind.
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Auf Grundlage einer oder mehrerer Temperaturmessungen von den Thermometern oder Sonden und/oder auf Grundlage einer von einem Fahrzeuginsassen festgelegten Temperatur kann ein Stellglied des Zweistrom-Klimatisierungssystems ein oder mehrere Luftleitelemente (z. B. Türen oder Klappen) bewegen, um einen Anteil an Luft anzupassen, der durch den Wärmetauscher und/oder den Umgehungskanal strömt. Durch diese Anpassung kann eine Temperatur der die Luftleiteinheit verlassenden und in die Kabine und/oder zu einem Fahrzeuginsassen hin strömenden Luft angepasst oder feinjustiert werden, ohne dass zusätzliche Heiz- oder Kühleinheiten benötigt werden, die der Luftleiteinheit nachgeschaltet sind.
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Das Fahrzeug kann eine oder mehrere Fluidkonditionierungssysteme umfassen. Das Fluidkonditionierungssystem kann dazu fungieren, um ein Arbeitsfluid zu erwärmen und/oder zu kühlen, ein Arbeitsfluid innerhalb eines Fahrzeugs zu transportieren, Wärme mit Luft auszutauschen, oder eine beliebige Kombination davon. Das Fluidkonditionierungssystem kann vom Originalausrüster (OEM) bereitgestellt werden oder kann eine Nachrüstinstallation sein.
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Das Arbeitsfluid kann Wärme mit einer ein Fahrzeug umgebenden Atmosphäre, einer Umgebungsluft innerhalb eines Fahrzeugs, einem Verbrennungsmotor eines Fahrzeugs, einer oder mehreren Batterien eines Fahrzeugs oder einer beliebigen Kombination davon austauschen. Das Fluidkonditionierungssystem kann ein Arbeitsfluid erwärmen, indem es ein Komprimieren des Arbeitsfluids bewirkt. Das Fluidkonditionierungssystem kann ein Arbeitsfluid kühlen, indem es ein Expandieren des Arbeitsfluids bewirkt. Das Arbeitsfluid kann Wärme mit Luft austauschen, wie etwa Luft, die einer Kabine eines Fahrzeugs zugeführt wird, oder Luft der das Fahrzeug umgebenden Atmosphäre.
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Das Fluidkonditionierungssystem kann ein klimatisiertes Luftsystem, ein Motorkühlsystem, ein Batteriekühlsystem, ein Fahrzeugkomponenten-Klimatisierungssystem, dergleichen oder eine beliebige Kombination davon sein.
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Das klimatisierte Luftsystem kann dazu fungieren, um Erwärmen und/oder Kühlen von an die Kabine eines Fahrzeugs gelieferter Luft bereitzustellen. Das klimatisierte Luftsystem kann fluidisch mit Anschlüssen in Verbindung stehen, die sich an und/oder in einem Armaturenbrett, einer Dachverkleidung, Türverkleidungen, Säulen, Fußräumen, Bodenabschnitten oder Mittelkonsolen eines Fahrzeugs oder einer beliebigen Kombination davon befinden.
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Das Motorkühlsystem kann dazu fungieren, um Wärme von einem Motor zu absorbieren und die Wärme anderswo, wie an die das Fahrzeug umgebende Atmosphäre und/oder an einer Kabine eines Fahrzeugs zugeführte Luft zu entsorgen. Der Motor kann ein Verbrennungsmotor oder ein Elektromotor sein.
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Das Batteriekühlsystem kann dazu fungieren, um Wärme von einer oder mehreren Batterien zu absorbieren und die Wärme anderswo, wie an die das Fahrzeug umgebende Atmosphäre und/oder an einer Kabine eines Fahrzeugs zugeführte Luft zu entsorgen. Die eine oder die mehreren Batterien können einen oder mehrere Elektromotoren antreiben, wie etwa in einem Hybrid- oder Elektrofahrzeug.
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Das Fahrzeugkomponenten-Konditionierungssystem kann funktionieren, um Erwärmen und/oder Kühlen für eine Fahrzeugkomponente bereitzustellen. Das Fahrzeugkomponenten-Konditionierungssystem kann vom Zweistrom-Klimatisierungssystem der vorliegenden Lehren getrennt sein.
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Das Fluidkonditionierungssystem kann eine oder mehrere Leitungen beinhalten. Ein Arbeitsfluid kann durch die eine oder die mehreren Leitungen strömen. Das Arbeitsfluid kann ein Kältemittel (z. B. R134a, R1234yf oder dergleichen) oder ein Kühlmittel (z. B. Wasser und/oder Glykol) beinhalten. Das Arbeitsfluid kann zumindest zumindest teilweise zum Transport und zum Austausch von Wärme fungieren.
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Das Fluidkonditionierungssystem kann eine heiße Seite, eine kalte Seite oder beides beinhalten. Die heiße Seite kann eine oder mehrere Leitungen beinhalten, die einer Fahrzeugkomponente nachgeschaltet sind, aus der Wärme durch ein Arbeitsfluid absorbiert oder anderweitig dem Arbeitsfluid aufgezwungen wird (z. B. durch Komprimierung). Die kalte Seite kann eine oder mehrere Leitungen beinhalten, die einer Fahrzeugkomponente vorgeschaltet sind, aus der Wärme durch ein Arbeitsfluid absorbiert oder anderweitig dem Arbeitsfluid aufgezwungen wird (z. B. durch Expansion).
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Die Begriffe „heiße Seite“ und „kalte Seite“ beziehen sich hierin auf die Temperatur des Arbeitsfluids, das in der jeweiligen Seite des Fluidkonditionierungssystems transportiert wird. Anders ausgedrückt ist das Arbeitsfluid der heißen Seite durch eine Temperatur gekennzeichnet, die größer als die Temperatur des Arbeitsfluids der kalten Seite ist.
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Das Fluidkonditionierungssystem kann eine oder mehrere andere Komponenten beinhalten, die allgemein auf dem Fachgebiet bekannt sind, die mit derartigen Systemen einzusetzen sind. Diese anderen Komponenten können unter anderem Verdichter, Expansionsventile, Luftbewegungseinheiten wie Gebläse oder Pumpen, Kondensatoren, Verdampfer, Heizkerne, Kühler, Behältertanks, zusätzliche Heiz- und/oder Kühlvorrichtungen, dergleichen oder eine beliebige Kombination davon beinhalten.
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Das klimatisierte Luftsystem kann eine oder mehrere zusätzliche Heizvorrichtungen und/oder eine oder mehrere zusätzliche Kühlvorrichtungen einsetzen. Die zusätzlichen Heizvorrichtungen können Wärme an die Luft liefern. Die zusätzlichen Kühlvorrichtungen können Wärme aus der Luft abziehen. Die zusätzlichen Heizvorrichtungen können Wärme liefern, die zusätzlich zur von anderen Fahrzeugkomponenten (z. B. Verbrennungsmotor oder Batterie) gelieferten Wärme ist. Die zusätzlichen Kühlvorrichtungen können eine Wärmeableitung bereitstellen, die zusätzlich zur Wärmeableitung ist, die von anderen Komponenten des Fluidkonditionierungssystems (z. B. Lüfter und Kühler) bereitgestellt wird. Beispielsweise kann Luft, die von einem Heizkern erwärmt wird, weiter von einer zusätzlichen Heizvorrichtung erwärmt werden.
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Die Heizvorrichtungen können ein oder mehrere Widerstandselemente (z. B. Elemente mit positivem Temperaturkoeffizienten), ein oder mehrere thermoelektrische Elemente oder beides beinhalten. Die Kühlvorrichtungen können ein oder mehrere thermoelektrische Elemente, Lüfter- und Kühlersysteme oder beides beinhalten.
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Das Zweistrom-Klimatisierungssystem kann fluidisch mit einer heißen Seite und/oder einer kalten Seite des Fluidkonditionierungssystems in Verbindung stehen. Das Zweistrom-Klimatisierungssystem kann eine oder mehrere Versorgungsleitungen und eine oder mehrere Rückführungsleitungen umfassen, die mit einer oder mehreren Leitungen der heißen Seite und/oder einer oder mehreren Leitungen der kalten Seite koppeln. Die Versorgungsleitung kann fungieren, um ein Arbeitsfluid von einem Fluidkonditionierungssystem zum Zweistrom-Klimatisierungssystem zu transportieren. Die Rückführungsleitung kann fungieren, um ein Arbeitsfluid von Zweistrom-Klimatisierungssystem zum Fluidkonditionierungssystem zu transportieren. Die Versorgungsleitung kann Arbeitsfluid zu einem oder mehreren Wärmetauschern des Zweistrom-Klimatisierungssystems transportieren. Die Rückführungsleitung kann das Arbeitsfluid von einem oder mehreren Wärmetauschern des Zweistrom-Klimatisierungssystems transportieren.
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Der Wärmetauscher des Zweistrom-Klimatisierungssystems kann Wärme mit Luft austauschen. Der Wärmetauscher kann Luft durch thermische Verbindung relativ zu einem Arbeitsfluid von der heißen Seite des Fluidkonditionierungssystems erwärmen. Der Wärmetauscher kann Luft durch thermische Verbindung relativ zu einem Arbeitsfluid von der kalten Seite des Fluidkonditionierungssystems kühlen.
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Das Zweistrom-Klimatisierungssystem kann einen oder mehrere, oder bevorzugter zwei oder mehr Wärmetauscher beinhalten. Mindestens ein Wärmetauscher kann von der heißen Seite des Fluidkonditionierungssystems beliefert werden und mindestens ein Wärmetauscher kann von der kalten Seite des Fluidkonditionierungssystems beliefert werden. Luft kann selektiv dem von der heißen Seite belieferten Wärmetauscher, dem von der kalten Seite belieferten Wärmetauscher oder beiden zugeführt werden. Luft, die einem Heißseiten-Wärmetauscher zugeführt wird, und Luft, die einem Kaltseiten-Wärmetauscher zugeführt wird, kann den Wärmetauschern nachgeschaltet vermischt werden.
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In der vorliegenden Offenbarung wird erwogen, dass ein Wärmetauscher eingesetzt wird. In dieser Hinsicht kann der Wärmetauscher zwei separate Leitungen zur fluidischen Verbindung mit der heißen Seite bzw. der kalten Seite umfassen, oder der Wärmetauscher steht fluidisch ausschließlich mit der heißen Seite oder der kalten Seite in Verbindung. Der Wärmetauscher kann ein thermisch isolierendes Material umfassen, das die mit der heißen Seite assoziierte Struktur und die mit der kalten Seite assoziierte Struktur trennt. In dieser Hinsicht kann verhindert werden, dass Wärme von der mit der heißen Seite assoziierten Struktur zur mit der kalten Seite assoziierten Struktur migriert.
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Die vorliegende Offenbarung sieht ein Zweistrom-Klimatisierungssystem und eine klimatisierte Fahrzeugkomponente (z. B. einen Sitz) vor, die dieses umfasst. Das Zweistrom-Klimatisierungssystem kann fungieren, um eine Luftströmung zu erzeugen, Luft zu erwärmen und/oder zu kühlen, einem Fahrzeuginsassen Luft zuführen, oder eine beliebige Kombination davon.
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Das Zweistrom-Klimatisierungssystem kann einer klimatisierten Fahrzeugkomponente (z. B. einem Sitz) Luft zuführen. Das Zweistrom-Klimatisierungssystem kann Luft an eine oder mehrere Luftzufuhrvorrichtungen (z. B. einen Anschluss und/oder eine Luftverteilungsvorrichtung eines klimatisierten Fahrzeugsitzes) liefern. Das Zweistrom-Klimatisierungssystem kann Luft an eine oder mehrere Luftzufuhrvorrichtungen liefern. In einigen Aspekten kann das Zweistrom-Klimatisierungssystem Luft an mindestens zwei Luftzufuhrvorrichtungen liefern. Das Zweistrom-Klimatisierungssystem kann Luft an einen Sitzboden, eine Sitzlehne, eine Kopfstütze oder eine beliebige Kombination davon liefern. Das Zweistrom-Klimatisierungssystem kann Luft an zwei oder mehr von einem Sitzboden, einer Sitzlehne und einer Kopfstütze liefern.
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Das Zweistrom-Klimatisierungssystem kann sich an einem, in einem oder in der Nähe eines klimatisierten Fahrzeugsitzes befinden. Das Zweistrom-Klimatisierungssystem kann von einem klimatisierten Fahrzeugsitz entfernt angeordnet sein. Das Zweistrom-Klimatisierungssystem kann sich an einem, in einem oder in der Nähe einer Unterseite eines klimatisierten Fahrzeugsitzes befinden. Die einzigartige physische Konfiguration des Zweistrom-Klimatisierungssystems nach den vorliegenden Lehren sieht vor, dass das System eine Packgröße aufweist, die geeignet ist, um es an, in oder in der Nähe einer Unterseite eines klimatisierten Fahrzeugsitzes anzuordnen. In der vorliegenden Offenbarung wird erwogen, dass die einzigartige physische Konfiguration des Zweistrom-Klimatisierungssystems dem System eine Packgröße verleiht, die geeignet ist, um es an, in oder in der Nähe beliebiger Fahrzeugkomponenten anzuordnen, die sich im Inneren der Kabine des Fahrzeugs befinden.
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Das Zweistrom-Klimatisierungssystem kann eine einheitliche Struktur umfassen, durch die mindestens zwei separate Luftströme erwärmt, gekühlt und/oder transportiert und an unterschiedliche Bereiche einer klimatisierten Fahrzeugkomponente transportiert und geliefert werden. Das Zweistrom-Klimatisierungssystem kann mindestens zwei separate Luftströme erwärmen, kühlen und/oder transportieren, die durch diskrete Leitungen strömen, sowohl vor als auch nachdem die Luftströme mit einem oder mehreren Wärmetauschern und/oder Umgehungskanälen wechselwirken.
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Das Zweistrom-Klimatisierungssystem kann Umgebungsluft aus einer Kabine eines Fahrzeugs ansaugen. Das Zweistrom-Klimatisierungssystem kann Umgebungsluft von einer Unterseite eines klimatisierten Fahrzeugsitzes ansaugen.
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Das Zweistrom-Klimatisierungssystem kann einen oder mehrere Luftströme durch einen oder mehrere Wärmetauscher und/oder Umgehungskanäle leiten. In einigen Aspekten kann das Zweistrom-Klimatisierungssystem mindestens zwei Luftströme durch einen oder mehrere Wärmetauscher und/oder Umgehungskanäle leiten. Mindestens ein Luftstrom kann einem Wärmetauscher in einer ersten Richtung geliefert werden und mindestens ein Luftstrom kann einem Wärmetauscher in einer zweiten Richtung geliefert werden. In dieser Hinsicht kann die vorliegende Offenbarung auf eine derartige Anordnung als Querstrom-Klimatisierungssystem verweisen. Die erste Richtung kann der zweiten Richtung entgegengesetzt sein. Die erste Richtung und die zweite Richtung können allgemein parallel zueinander sein. Luftströme können einem oder mehreren Wärmetauschern in der gleichen Richtung geliefert werden.
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Das Zweistrom-Klimatisierungssystem kann einen oder mehrere Luftbewegungseinheiten, Leitungen, Luftleiteinheiten, Wärmetauscher, Versorgungsleitungen, Rückführungsleitungen, Umgehungskanäle, Trennwände, Luftleitelemente, Stellglieder, Arme, Leitungen, Luftzufuhrvorrichtungen oder eine beliebige Kombination davon umfassen.
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Das Zweistrom-Klimatisierungssystem kann eine oder mehrere Luftbewegungseinheiten umfassen. Die Luftbewegungseinheit kann fungieren, um einen Luftstrom zu erzeugen. Die Luftbewegungseinheit kann einen Einlass und einen Auslass beinhalten. Der Einlass kann in Fluidverbindung mit einer Kabine eines Fahrzeugs stehen. Der Auslass kann in Fluidverbindung mit einer oder mehreren Leitungen stehen, die mit der Luftzufuhrvorrichtung und/oder einer Luftleiteinheit in Übereinstimmung mit den vorliegenden Lehren gekoppelt sind.
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Die Luftbewegungseinheit kann ein Lüfter, ein Gebläse oder Ähnliches sein. Der Lüfter und/oder das Gebläse können vom radialen oder vom axialen Typ sein. Der radiale Typ kann ein Laufrad beinhalten, das Luft in einer ersten Richtung ansaugt und Luft in einer zweiten Richtung ausstößt, die im Allgemeinen 90° von der ersten Richtung ausgerichtet ist. Der axiale Typ kann ein Laufrad beinhalten, das Luft entlang einer einzigen Achse ansaugt und ausstößt.
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Das Zweistrom-Klimatisierungssystem kann mindestens zwei Luftbewegungseinheiten umfassen. Die mindestens zwei Luftbewegungseinheiten können jeweils einen Luftstrom an eine Luftleiteinheit liefern. Zumindest eine erste Luftbewegungseinheit kann einen Wärmetauscher mit einem in eine erste Richtung strömenden Luftstrom versorgen und zumindest eine zweite Luftbewegungseinheit kann einen Wärmetauscher mit einem in eine zweite Richtung strömenden Luftstrom versorgen. Die erste Richtung kann der zweiten Richtung entgegengesetzt sein. Die erste Richtung kann allgemein zur zweiten Richtung parallel sein. Luftbewegungseinheiten können einen oder mehrere Wärmetauscher in der gleichen Richtung mit Luftströmen versorgen.
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Eine oder mehrere Luftbewegungseinheiten können einen maximalen Luftstrom (d. h. ein Volumen an Luft pro Zeiteinheit) erzeugen, der allgemein gleich oder von einem oder mehreren Luftbewegungseinheiten verschieden ist, wie mit allgemein gleicher Laufradgeschwindigkeit ermittelt wird. Die Luftbewegungseinheiten können ausgelegt sein, einen Luftstrom zu liefern, der für die eine oder die mehreren Luftzufuhrvorrichtungen geeignet ist, die von der Luftbewegungseinheit versorgt werden. Beispielsweise kann ein größerer Anschluss einen größeren maximalen Luftstrom relativ zu einem kleineren Anschluss erfordern.
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Das Zweistrom-Klimatisierungssystem kann eine Luftbewegungseinheit umfassen. Die Luftbewegungseinheit kann Luft sowohl an einen ersten Abschnitt als auch an einen zweiten Abschnitt einer Luftleiteinheit liefern. Die Luftbewegungseinheit kann Luft sowohl an eine erste Seite als auch an eine zweite Seite einer Luftleiteinheit liefern. Die Luftbewegungseinheit kann fluidisch mit einer Leitung in Verbindung stehen, die sich in eine erste Leitung und eine zweite Leitung aufteilt. Die erste Leitung kann Luft an einen ersten Abschnitt einer Luftleiteinheit liefern. Die zweite Leitung kann Luft an einen zweiten Abschnitt einer Luftleiteinheit liefern.
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Die Luftbewegungseinheiten können allgemein koplanar mit einer Luftleiteinheit und einer oder mehreren Leitungen sein, die sowohl mit der Luftzufuhrvorrichtung als auch der Luftleiteinheit gekoppelt sind. Die Luftbewegungseinheiten können in der Nähe von gegenüberliegenden Seiten der Luftleiteinheit angeordnet sein. Die Luftbewegungseinheiten können in der Nähe von benachbarten Seiten der Luftleiteinheit angeordnet sein. Die Luftbewegungseinheiten können auf einer gemeinsamen Seite der Luftleiteinheit angeordnet sein.
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Die Leitungen, die sowohl mit der Luftzufuhrvorrichtung als auch mit der Luftleiteinheit gekoppelt sind, können gebogen und/oder gekrümmt sein. Die Leitungen können in einem Winkel von ungefähr 30° oder mehr, 50° oder mehr oder sogar 70° oder mehr gebogen und/oder gekrümmt sein. Die Leitung kann in einem Winkel von ungefähr 130° oder weniger, 110° oder weniger oder sogar 90° oder weniger gebogen und/oder gekrümmt sein.
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Das Zweistrom-Klimatisierungssystem kann eine Luftleiteinheit umfassen. Die Luftleiteinheit kann fungieren, um zwei oder mehr Luftströme durch einen Wärmetauscher oder einen Umgehungskanal oder beide zu leiten, zwei oder mehr Luftströme zu vermischen oder beides. Die Luftleiteinheit kann einem oder mehreren Luftbewegungseinheiten nachgeschaltet angeordnet sein. Die Luftleiteinheit kann einer Leitung, die mit einer Luftbewegungseinheit gekoppelt ist, nachgeschaltet angeordnet sein. Die Luftleiteinheit kann einer Luftzufuhrvorrichtung vorgeschaltet angeordnet sein. Die Luftleiteinheit kann einer Leitung vorgeschaltet angeordnet sein, die eine Luftzufuhrvorrichtung mit Fluid versorgt.
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Die Luftleiteinheit und eine oder mehrere Komponenten davon, wie hierin beschrieben, können im Zweistrom-Klimatisierungssystem und/oder anderswo in einem Fahrzeug eingesetzt sein. Das heißt, zwei oder mehr Luftleiteinheiten können in einem Fahrzeug eingesetzt sein. Mindestens eine Luftleiteinheit kann mit dem Zweistrom-Klimatisierungssystem assoziiert sein. Mindestens eine Luftleiteinheit kann entfernt vom Zweistrom-Klimatisierungssystem angeordnet sein.
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Die Luftleiteinheit kann Luft zu einer oder mehreren Luftzufuhrvorrichtungen (z. B. Anschlüsse oder Luftverteilungsvorrichtungen) leiten. Die Luftleiteinheit kann Luft selektiv zu einem oder mehreren Fahrzeuginsassen leiten. In einem ersten Modus kann ein Luftleitelement beispielsweise Luft zu einem Anschluss leiten, der sich in der Vorderseite einer Sitzlehne befindet, und in einem zweiten Modus kann ein Luftleitelement Luft zu einem Anschluss leiten, der sich in der Rückseite einer Sitzlehne befindet. Im ersteren Fall kann Luft auf den Insassen des klimatisierten Fahrzeugsitzes gerichtet sein. Im letzteren Fall kann Luft auf einen Fahrzeuginsassen gerichtet sein, der sich hinter dem klimatisierten Fahrzeugsitz befindet.
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Die Luftleiteinheit kann in einem Fahrzeugsitz angeordnet sein. Die Luftleiteinheit kann in einer Sitzlehne, einem Sitzboden, einer Kopfstütze oder einer beliebigen Kombination davon angeordnet sein.
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Die Luftleiteinheit kann in der Nähe einer oder mehrerer Luftzufuhrvorrichtungen angeordnet sein. Die Luftleiteinheit kann dem Zweistrom-Klimatisierungssystem nachgeschaltet angeordnet sein. Die Luftleiteinheit kann durch eine oder mehrere Leitungen mit Luft beliefert werden. Die Luftleiteinheit kann eine oder mehrere Leitungen mit Luft beliefern. Die der Luftleiteinheit nachgeschalteten Leitungen können jeweils eine Luftzufuhrvorrichtung speisen.
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Die Luftleiteinheit kann zumindest einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt beinhalten. Der erste Abschnitt kann fluidisch mit einer ersten Luftbewegungseinheit in Verbindung stehen und der zweite Abschnitt kann fluidisch mit einer zweiten Luftbewegungseinheit in Verbindung stehen. Der erste und der zweite Abschnitt können fluidisch mit derselben Luftbewegungseinheit in Verbindung stehen. Der erste Abschnitt kann fluidisch mit einer oder mehreren ersten Luftzufuhrvorrichtungen in Verbindung stehen und der zweite Abschnitt kann fluidisch mit einer oder mehreren zweiten Luftzufuhrvorrichtungen in Verbindung stehen.
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Die Abmessungen (d. h. Länge, Breite, Höhe) eines oder mehrerer Abschnitte können allgemein gleich, kleiner oder größer als ein oder mehrere andere Abschnitte sein. Die Abmessungen können proportional zum Luftstrom (d. h. dem Luftvolumen pro Zeiteinheit) sein, der von der Luftbewegungseinheit geliefert wird und durch den Abschnitt strömt.
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Die Luftleiteinheit kann einen oder mehrere Einlässe und einen oder mehrere Auslässe beinhalten. Luft kann über den Einlass in die Luftleiteinheit treten und die Luftleiteinheit über den Auslass verlassen.
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Der Einlass eines Abschnitts kann sich auf einer dem Auslass des Abschnitts gegenüberliegenden Seite der Luftleiteinheit befinden. Der Einlass eines Abschnitts kann sich auf einer dem Auslass des Abschnitts benachbarten Seite der Luftleiteinheit befinden.
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Der Einlass eines ersten Abschnitts kann sich auf einer dem Einlass eines zweiten Abschnitts gegenüberliegenden Seite der Luftleiteinheit befinden. Der Einlass eines ersten Abschnitts kann sich auf der gleichen Seite der Luftleiteinheit wie der Einlass eines zweiten Abschnitts befinden. Der Auslass eines ersten Abschnitts kann sich auf einer dem Auslass eines zweiten Abschnitts gegenüberliegenden Seite der Luftleiteinheit befinden. Der Auslass eines ersten Abschnitts kann sich auf der gleichen Seite der Luftleiteinheit wie der Auslass eines zweiten Abschnitts befinden.
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Die Luftleiteinheit kann eine Barriere beinhalten. Die Barriere kann zwischen benachbarten Abschnitten der Luftleiteinheit angeordnet sein. Die Barriere kann fungieren, um zumindest teilweise ein Vermischen einzelner Luftströme jedes benachbarten Abschnitts der Luftleiteinheit zu verhindern. Die Luftleiteinheit kann keine Barriere beinhalten.
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Die Barriere kann zumindest teilweise zwischen gegenüberliegenden Seiten der Luftleiteinheit verlaufen. Die Barriere kann zumindest teilweise zwischen einem Einlass und einem Auslass der Luftleiteinheit verlaufen. Die Barriere kann in Bezug auf den Boden vertikal verlaufen, auf dem ein Fahrzeug steht. Die Barriere kann in Bezug auf den Boden horizontal verlaufen, auf dem ein Fahrzeug steht. Die Barriere kann in Bezug auf den Boden, auf dem ein Fahrzeug steht, in einem Winkel verlaufen.
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Die Luftleiteinheit kann mit einer oder mehreren Leitungen, die mit einer oder mehreren Luftbewegungseinheiten gekoppelt sind, und mit einer oder mehreren Leitungen einheitlich sein, die mit einer oder mehreren Luftzufuhrvorrichtungen gekoppelt sind. Eine oder mehrere Leitungen können integral mit der Luftleiteinheit geformt sein. Die Leitungen und die Luftleiteinheit können durch einen Ausformprozess gefertigt sein. Der Ausformprozess kann Spritzgießen, Mehrkomponentenspritzgießen, Blasformen und/oder Überspritzen beinhalten.
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Die Luftleiteinheit kann strukturell von einem oder mehreren Leitungen getrennt sein. Die strukturell getrennten Leitungen können an der Luftleiteinheit befestigt sein. Die Leitungen können mit mechanischen Befestigungselementen, chemischen Befestigungselementen oder beidem befestigt sein. Die mechanischen Befestigungselemente können eine oder mehrere Schrauben, Bolzen, Nieten, Clips, Schnappverbindungen, dergleichen oder eine beliebige Kombination davon beinhalten. Die chemischen Befestigungselemente können Epoxid-Klebstoff, Cyanacrylat-Klebstoff, Polyurethan-Klebstoff, Schweißen, dergleichen oder eine beliebige Kombination davon beinhalten. Eine oder mehrere Dichtungen können zwischen der Luftleiteinheit und den Leitungen angeordnet sein.
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Die Luftleiteinheit kann einen oder mehrere Wärmetauscher, Umgehungskanäle, Barrieren, Trennwände, Luftleitelemente, Stellglieder, Arme oder eine beliebige Kombination davon umfassen.
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Die Luftleiteinheit kann einen oder mehrere Wärmetauscher umfassen. Der Wärmetauscher kann fungieren, um Wärme mit einem oder mehreren Luftströmen oder sogar zwei oder mehr Luftströmen auszutauschen. Der Wärmetauscher kann ein Wärmetauscher vom aktiven Typ sein. Wie hierin bezeichnet, nutzt ein Wärmetauscher vom aktiven Typ intern strömendes Arbeitsfluid zur Wärmeversorgung an den und/oder zum Wärmetransport vom Wärmetauscher.
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Der Wärmetauscher kann ein oder mehrere Rohre und/oder eine oder mehrere Rippen beinhalten. Ein Arbeitsfluid kann durch die Rohre strömen. Das Arbeitsfluid kann Wärme an den Wärmetauscher liefern oder Wärme vom Wärmetauscher transportieren. Das Arbeitsfluid kann den Rohren durch eine Versorgungsleitung zugeführt werden. Das Arbeitsfluid kann durch eine Rückführungsleitung von den Rohren weg transportiert werden. Die Rohre können sich durch den Wärmetauscher schlängeln. Die Rohre können zumindest teilweise gegenüberliegende Seiten des Wärmetauschers ein oder mehrere, zwei oder mehr, drei oder mehr Male oder gar vier oder mehr Male umspannen.
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Die Rippen können Wärme leiten. Die Rippen können in thermisch leitender Beziehung mit den Rohren stehen. Die Rippen können ausgelegt sein, Wärme mit einem oder mehreren Luftströmen auszutauschen. Die Rippen können relativ zur Oberfläche der Rohre eine größere Oberfläche zum Wärmeaustausch mit Luftströmen bieten. Eine beliebige geeignete Konfiguration von Rippen kann mit den vorliegenden Lehren eingesetzt werden. Die Rippen können gerade von einem Ende zu einem entgegengesetzten Ende des Wärmetauschers verlaufen. Die Rippen können gewellt sein. Die gewellten Rippen können in einer abwechselnden Anordnung zueinander gefaltet sein, wodurch eine Reihe von Graten und Tälern erzeugt wird. Die Rippen können aus einer ersten Seite des Wärmetauschers zu einer zweiten Seite des Wärmetauschers hervorstehen. Luft kann durch Lücken strömen, die durch die Rippen definiert sind.
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Die Luftleiteinheit kann einen oder mehrere Umgehungskanäle umfassen. Der Umgehungskanal kann dazu fungieren, um im Wesentlichen eine Temperatur eines Luftstroms von einem Einlass der Luftleiteinheit zu einem Auslass der Luftleiteinheit beizubehalten. Im Wesentlichen kann sich im Kontext von Luft Temperatur, die durch den Umgehungskanal verläuft, auf eine vernachlässigbare (d. h ±3°) Temperaturänderung beziehen, falls überhaupt, wenn Wärme zwischen dem Luftstrom und internen Oberflächen der Luftleiteinheit ausgetauscht wird. Der Umgehungskanal kann durch einen Raum zwischen einem Wärmetauscher, einer Trennwand und/oder strukturellen Wänden der Luftleiteinheit definiert sein. Der Umgehungskanal kann sich über dem, unter dem oder seitlich vom Wärmetauscher befinden.
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Die Luftleiteinheit kann eine oder mehrere Trennwände umfassen. Die Trennwand kann fungieren, um den Wärmetauscher vom Umgehungskanal zu trennen. Die Trennwand kann zwischen dem Wärmetauscher und dem Umgehungskanal angeordnet sein. Die Trennwand kann mit einer oder mehreren strukturellen Wänden der Luftleiteinheit zusammenarbeiten, um den Umgehungskanal zu definieren.
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Die Trennwand kann mit der Luftleiteinheit einheitlich sein. Die Trennwand kann integral mit der Luftleiteinheit geformt sein. Die Trennwand und die Luftleiteinheit können durch einen Ausformprozess gefertigt sein. Der Ausformprozess kann Spritzgießen, Mehrkomponentenspritzgießen und/oder Überspritzen beinhalten.
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Die Trennwand kann strukturell von der Luftleiteinheit getrennt sein. Die strukturell getrennte Trennwand kann an der Luftleiteinheit befestigt sein. Die Trennwand kann mit mechanischen Befestigungselementen, chemischen Befestigungselementen oder beidem befestigt sein. Die mechanischen Befestigungselemente können eine oder mehrere Schrauben, Bolzen, Nieten, Clips, Schnappverbindungen, Kraftschlussverbindungen, dergleichen oder eine beliebige Kombination davon beinhalten. Die chemischen Befestigungselemente können Epoxid-Klebstoff, Cyanacrylat-Klebstoff, Polyurethan-Klebstoff, Schweißen, dergleichen oder eine beliebige Kombination davon beinhalten.
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Die Luftleiteinheit kann ein oder mehrere Luftleitelemente umfassen. Das Luftleitelement kann fungieren, um einen oder mehrere Luftströme zu einem Wärmetauscher, einem Umgehungskanal oder zu beiden zu leiten. Das Luftleitelement kann um eine Drehachse versetzbar sein. Das Luftleitelement kann Zugang eines Luftstroms zu einem Wärmetauscher oder einem Umgehungskanal vollständig blockieren. Das Luftleitelement kann Zugang eines Luftstroms zu einem Wärmetauscher und/oder einem Umgehungskanal teilweise blockieren. Das Luftleitelement kann einem Luftstrom allgemein gleichen Zugang zu einem Wärmetauscher und einem Umgehungskanal bieten.
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Ein Luftleitelement kann sowohl in einem ersten Abschnitt als auch in einem zweiten Abschnitt der Luftleiteinheit angeordnet sein. Falls mehr als ein Luftleitelement eingesetzt wird, kann jedes Luftleitelement in einem jeweiligen Abschnitt der Luftleiteinheit angeordnet sein. Falls mehr als ein Luftleitelement eingesetzt wird, können sie im Gleichklang und/oder unabhängig voneinander agieren. Luftleitelemente, die im Gleichklang agieren, können durch ein oder mehrere Verbindungen mit dem gleichen Stellglied gekoppelt sein.
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Das Luftleitelement kann in Form einer Türe oder einer Klappe sein.
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Die Türe kann ein oder mehrere planare oder gebogene Elemente beinhalten. Die planaren oder gebogenen Elemente können eine oder mehrere Luftströme blockieren oder behindern. Die planaren oder gebogenen Elemente können radial von der Drehachse beabstandet sein. Die planaren oder gebogenen Elemente können mit einer Basis gekoppelt sein. Die Basis kann von den planaren oder gebogenen Elementen zur Drehachse verlaufen. Die Basis kann an der Drehachse mit einem Arm gekoppelt sein. In einigen Aspekten können zwei planare oder gebogene Elemente eingesetzt werden. In dieser Hinsicht können die zwei Elemente auf gegenüberliegenden Seiten der Tür angeordnet sein. Beispiele geeigneter Luftleitelemente in Form einer Tür sind in den internationalen Veröffentlichungen Nr.
WO 2021/127316 A1 und
WO 2021/127314 A1 bereitgestellt, die hierin unter Bezugnahme für alle Zwecke in ihrer Gesamtheit aufgenommen sind.
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Die Klappe kann ein planares oder gebogenes Element beinhalten. Das planare oder gebogene Element kann eine oder mehrere Luftströme blockieren oder behindern. Das planare Element kann zwei entgegengesetzte Enden umfassen. Ein Ende kann entlang der Drehachse angeordnet sein. Ein Ende kann mit einem Arm gekoppelt sein. Die Drehachse kann durch einen Punkt zwischen den zwei entgegengesetzten Enden verlaufen. Ein Punkt zwischen den zwei entgegengesetzten Enden kann mit einem Arm gekoppelt sein. Beispiele geeigneter Luftleitelemente in Form einer Klappe sind in der internationalen Veröffentlichung Nr.
WO 2021/127314 A1 bereitgestellt, die hierin unter Bezugnahme für alle Zwecke in ihrer Gesamtheit aufgenommen ist.
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Das Luftleitelement kann direkt oder indirekt mit einem Arm gekoppelt sein. Das Luftleitelement kann über ein oder mehrere Verbindungen indirekt mit einem Arm gekoppelt sein. Der Arm kann das Luftleitelement um die Drehachse herum versetzen. Der Arm kann zur Drehachse koaxial sein. Der Arm kann zumindest teilweise zwischen einer ersten Seite der Luftleiteinheit und einer gegenüberliegenden zweiten Seite der Luftleiteinheit verlaufen.
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Der Arm kann direkt oder indirekt mit einem Stellglied gekoppelt sein. Der Arm kann direkt mit dem Stellglied gekoppelt sein. Der Arm kann über eine oder mehrere Verbindungen indirekt mit dem Stellglied gekoppelt sein. Die Verbindungen können Glieder, Nocken, Gelenke, dergleichen oder eine beliebige Kombination davon beinhalten. Der Arm kann ein längliches Element sein. Der Arm kann eine Stange sein.
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Die Luftleiteinheit kann ein oder mehrere Stellglieder umfassen. Das Stellglied kann dazu fungieren, um das Luftleitelement zu bewegen. Das Stellglied kann das Luftleitelement zwischen Positionen drehen, bewegen, schieben, verlagern, neu positionieren oder anderweitig bewegen. Das Stellglied kann das Luftleitelement an eine Vielzahl von Positionen bewegen. Das Stellglied kann das Luftleitelement bewegen, um einen Wärmetauscher vollständig zu blockieren oder zu versperren. Das Stellglied kann das Luftleitelement bewegen, um einen Umgehungskanal vollständig zu blockieren oder zu versperren. Das Stellglied kann das Luftleitelement bewegen, um einen Wärmetauscher und/oder einen Umgehungskanal teilweise zu blockieren oder zu versperren.
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Das Stellglied kann direkt oder indirekt mit einem Arm gekoppelt sein. Das Stellglied kann über einen Arm und/oder eine oder mehrere Verbindungen indirekt mit dem Luftleitelement gekoppelt sein. Das Stellglied kann ein oder mehrere Zwischenglieder, Nocken, Gelenke, Kurven, Glieder, Lager oder andere ähnliche Elemente beinhalten, um das Bewegen der Türe zwischen der einen oder den mehreren Positionen zu unterstützen.
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Die Stellglieder können im Gleichklang oder unabhängig voneinander wirken. Falls mehr als ein Luftleitelement eingesetzt wird, kann jedes Luftleitelement zu einem separaten Stellglied und/oder Arm oder zu demselben Stellglied und/oder Arm gehören.
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Das Stellglied kann an einer Außenseite der Luftleiteinheit angeordnet sein. Das Stellglied kann innerhalb einer Stellfläche der Luftleiteinheit angeordnet sein. Dies kann den für das System erforderlichen Packraum reduzieren, die Anzahl von Verbindungen zwischen dem Luftleitelement und dem Stellglied reduzieren. Als Ergebnis können Kosten, Gewicht und Komplexität des Zweistrom-Klimatisierungssystems reduziert werden. Dies kann auch die Größe des Stellglieds reduzieren, indem relativ zur Größe des Stellglieds, das sich an einer Außenseite der Luftleiteinheit befindet, ein kleineres Stellglied verwendet werden kann.
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Das Stellglied kann einen Motor, einen Computer oder eine Steuerung, eine oder mehrere Verbindungen oder eine Kombination davon umfassen. Der Motor kann ein Schrittmotor oder ein Servomotor sein. Der Computer, egal ob Teil des Stellglieds oder elektrisch mit dem Stellglied verbunden, kann ausgelegt sein, um eine Position eines oder mehrerer Luftleitelemente relativ zu einem oder mehreren Einlässen der Luftleiteinheit zu ermitteln und/oder die Position eines oder mehrerer der Luftleitelemente zu steuern. Der Computer kann einen Speicher, einen Prozessor, eine Leiterplatte oder eine beliebige Kombination davon umfassen. Auf Grundlage einer oder mehrerer Temperaturmessungen von einem oder mehreren Sensoren im Fahrzeug und einer von einem Fahrzeuginsassen und/oder einem autonomen System festgelegten Temperatur kann die Luftleiteinheit ein oder mehrere Luftleitelemente relativ zu einem oder mehreren Einlässen der Luftleiteinheit bewegen, um einen Anteil von Fluid anzupassen, der zu einem Wärmetauscher und/oder einem Umgehungskanal geleitet wird. Durch diese Anpassung kann eine Temperatur der die Luftleiteinheit verlassenden Luft angepasst oder feinjustiert werden, ohne dass zusätzliche Heiz- oder Kühleinheiten benötigt werden, die der Luftleiteinheit nachgeschaltet sind.
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Der Computer kann eine Leiterplatte umfassen, oder die Leiterplatte kann einen Computer umfassen. Der Computer und/oder die Leiterplatte kann ein oder mehrere Kommunikationssignale von einer Fahrzeugsteuereinheit oder einem anderen Computer empfangen, um die Luftbewegungseinheit und/oder den Mischer EIN- und AUS-zuschalten, eine Drehzahl der Luftbewegungseinheit anzupassen und/oder eine Position eines oder mehrerer Luftleitelemente anzupassen. Der Computer und/oder die Leiterplatte kann ein oder mehrere Leistungssignale von einer Fahrzeugsteuereinheit oder einem anderen Computer im Fahrzeug empfangen, um die Luftbewegungseinheit und/oder den Luftmischer EIN- und AUS-zuschalten, eine Drehzahl der Luftbewegungseinheit anzupassen und/oder eine Position eines oder mehrerer Luftleitelemente anzupassen, oder eine beliebige Kombination davon.
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Der Computer und/oder die Leiterplatte können einen Stecker mit einem oder mehreren Zapfen, Pins oder anderen geeigneten Leitern beinhalten, um an die Fahrzeugsteuerung anzubinden. Der Computer und/oder die Leiterplatte können innerhalb desselben Gehäuses wie die Luftbewegungseinheit, die Luftleiteinheit oder beide angeordnet sein. Der Computer und/oder die Leiterplatte können in einem Gehäuse angeordnet sein, die integral mit dem Gehäuse der Luftbewegungseinheit und/oder der Luftleiteinheit gebildet ist oder daran mittels eines oder mehrerer mechanischer und/oder chemischer Befestigungselemente befestigt ist. Der Computer und/oder die Leiterplatte können fungieren, um Signale an eine Fahrzeugsteuerung oder einen Fahrzeugcomputer in Bezug auf eine Betriebsdrehzahl einer Luftbewegungseinheit; und/oder eine Temperatur von Luft zu senden, die in die Luftleiteinheit und/oder eine Luftbewegungseinheit tritt und/oder diese verlässt. Der Computer und/oder die Leiterplatte können fungieren, um Signale an eine Fahrzeugsteuerung und/oder einen Fahrzeugcomputer in Bezug auf eine Position eines oder mehrerer Luftleitelemente relativ zu einem oder mehreren Einlässen der Luftleiteinheit zu senden.
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Ein Betreiber des Fahrzeugs oder des Sitzes kann ein oder mehrere Signale über den einen bzw. die eine oder die mehreren Stecker, Leiterplatten, Computer oder eine beliebige Kombination davon an die Luftbewegungseinheit und/oder die Luftleiteinheit senden, um den Luftstrom und/oder die Temperatur anzupassen, der bzw. die aus der Luftleiteinheit ausgestoßen wird.
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1 ist eine Draufsicht eines Fahrzeugs 10. Das Fahrzeug 10 beinhaltet einen klimatisierten Fahrzeugsitz 12, der sich im Inneren einer Kabine 13 des Fahrzeugs befindet. Das Fahrzeug 10 beinhaltet ein Fluidkonditionierungssystem 14. Das Fluidkonditionierungssystem 14 befindet sich in einem Motorraum (oder einem vorderen Cargobereich) des Fahrzeugs 10. In der vorliegenden Offenbarung wird erwogen, dass das Fluidkonditionierungssystem 14 an beliebiger Stelle im Inneren des Fahrzeugs 10 angeordnet ist, wie in der Kabine 13, unter dem Boden der Kabine 13 oder sogar im hinteren Cargobereich. Ein Zweistrom-Klimatisierungssystem 30, das sich an Bord des klimatisierten Fahrzeugsitzes 12 befindet, steht fluidisch über eine Versorgungsleitung 16 und eine Rückführungsleitung 18 mit dem Fluidkonditionierungssystem 14 in Verbindung. Die Versorgungsleitung 16 und die Rückführungsleitung 18 sind innerhalb des Zweistrom-Klimatisierungssystems 30 mit einem Wärmetauscher 36 gekoppelt, wie in 4A-4C gezeigt.
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Das Fluidkonditionierungssystem 14 tauscht Fluid mit dem Zweistrom-Klimatisierungssystem 30 aus. Beispielsweise kann ein Fluidkonditionierungssystem 14, wie ein Motorkühlsystem, Glykol, ein Glykol/Wasser-Gemisch oder ein beliebiges anderes geeignetes Kühlmittel mit dem Zweistrom-Klimatisierungssystem 30 austauschen.
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2 ist eine Draufsicht eines klimatisierten Fahrzeugsitzes 12. Der klimatisierte Fahrzeugsitz 12 umfasst ein Zweistrom-Klimatisierungssystem 30 und Luftzufuhrvorrichtungen 22, 22', 22". Eine Luftzufuhrvorrichtung 22 befindet sich in einem Sitzboden 60 und zwei Luftzufuhrvorrichtungen 22', 22" befinden sich in einer Sitzlehne 62. Die Luftzufuhrvorrichtung 22 leitet Luft zu Oberschenkeln und/oder Gesäß eines Sitzinsassen. Die Luftzufuhrvorrichtung 22' leitet Luft zu Nacken und/oder Schultern eines Sitzinsassen. Die Luftzufuhrvorrichtung 22" leitet Luft zu Rücken und/oder Oberkörper eines Sitzinsassen. Andere Luftzufuhrvorrichtungen und Positionen davon innerhalb des klimatisierten Fahrzeugsitzes 12 oder anderswo im Inneren der Kabine werden in der vorliegenden Offenbarung erwogen, einschließlich unter anderem Anschlüsse, die auf die Waden eines Sitzinsassen gerichtet sind, und Anschlüsse, die sich in einer Kopfstütze befinden. Das Zweistrom-Klimatisierungssystem 30 befindet sich im Inneren des klimatisierten Fahrzeugsitzes 12 in der Nähe einer Unterseite des klimatisierten Fahrzeugsitzes 12. Das Zweistrom-Klimatisierungssystem 30 steht fluidisch über Leitungen 20, 20' mit einer oder einer beliebigen Kombination der Luftzufuhrvorrichtungen 22, 22', 22" in Verbindung. Das Zweistrom-Klimatisierungssystem 30 liefert den Luftzufuhrvorrichtungen 22, 22', 22' Luft.
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Das Zweistrom-Klimatisierungssystem 30 steht fluidisch mit einem Fluidkonditionierungssystem 14 in Verbindung. Das Fluidkonditionierungssystem 14 tauscht über eine Versorgungsleitung 16 und eine Rückführungsleitung 18 Fluid mit dem Zweistrom-Klimatisierungssystem 30 aus. Das Fluid kann Glykol, ein Glykol/Wascher-Gemisch beinhalten, obwohl andere Fluide in der vorliegenden Offenbarung in Erwägung gezogen sind. Die Versorgungsleitung 16 und die Rückführungsleitung 18 sind innerhalb des Zweistrom-Klimatisierungssystems 30 mit einem Wärmetauscher gekoppelt, wie in 4A-4C gezeigt.
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3A und 3B sind perspektivische Ansichten eines Zweistrom-Klimatisierungssystems 30. Das Zweistrom-Klimatisierungssystem 30 umfasst zwei Luftbewegungseinheiten 32, 32' und eine Luftleiteinheit 34 über die Leitungen 20, 20' in Fluidverbindung miteinander. Die Luftbewegungseinheiten 32, 32' saugen Luft aus der Kabine 13 des Fahrzeugs 10 an, insbesondere der Unterseite eines klimatisierten Fahrzeugsitzes 12, wie in 1 gezeigt.
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Die Luftbewegungseinheit 32 liefert Luft an eine erste Seite 70 und an einen ersten Abschnitt 74 der Luftleiteinheit 34. Die Luftbewegungseinheit 32' liefert Luft an eine zweite Seite 72 und an einen zweiten Abschnitt 76 der Luftleiteinheit 34. Ein Luftstrom, der von der Luftbewegungseinheit 32 zugeführt wird, strömt in eine erste Richtung durch die Luftleiteinheit 34, und ein Luftstrom, der von der Luftbewegungseinheit 32' zugeführt wird, strömt in eine zweite Richtung durch die Luftleiteinheit 34. Die erste Richtung steht in einer entgegengesetzten Beziehung zur zweiten Richtung.
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Unter anderen hierin besprochenen Vorteilen bietet die Anordnung der Luftbewegungseinheiten 32, 32', der Luftleiteinheit 34 und der Leitungen 20, 20' eine kompakte Packanordnung des Zweistrom-Klimatisierungssystems 30, was das Anordnen des Zweistrom-Klimatisierungssystems 30 in kleinen Packräumen unterstützt, wie etwa an oder in der Nähe einer Unterseite eines klimatisierten Fahrzeugsitzes 12, wie in 2 gezeigt.
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Das Zweistrom-Klimatisierungssystem 30 umfasst ein Stellglied 35, das einen Arm 42 und indirekt ein Luftleitelement 40 um eine Drehachse 80 versetzt, wie in 4A-4C gezeigt.
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3B ist eine perspektivische Ansicht des Zweistrom-Klimatisierungssystems von 3A, wobei eine Sektion des ersten Abschnitts 74 ausgeschnitten ist. Ein Wärmetauscher 36 ist im ersten Abschnitt 74 in der Nähe der zweiten Seite 72 des ersten Abschnitts 74 vorhanden. Ein Luftleitelement 40 ist dem Wärmetauscher 36 vorgeschaltet und befindet sich in der Nähe der ersten Seite 70 des ersten Abschnitts 74.
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4A-64C sind Schnittansichten eines ersten Abschnitts 74 einer Luftleiteinheit 34 entlang Linie A-A von 3A. Die Luftleiteinheit 34 umfasst einen Wärmetauscher 36 und einen Umgehungskanal 37, die durch eine Trennwand 43 getrennt sind. Ein Luftstrom 44 tritt durch einen Einlass 38 in die Luftleiteinheit 34, strömt durch die Luftleiteinheit 34, interagiert mit entweder dem Wärmetauscher 36 oder dem Umgehungskanal 37 oder beiden und verlässt die Luftleiteinheit 34 durch einen Auslass 39. Der zweite Abschnitt 76 der Luftleiteinheit 34 ist mit dem in 4A-4C veranschaulichten ersten Abschnitt 74 identisch, mit der Ausnahme, dass der Luftstrom 44 in der entgegengesetzten Richtung strömt und deshalb die Positionen des Einlasses 38 und des Auslasses 39 vertauscht sind.
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Die Luftleiteinheit 34 umfasst ein Luftleitelement 40, das um eine Drehachse 80 versetzbar ist. Das Luftleitelement 40 ist mit einem Arm 42 gekoppelt, der um die Drehachse 80 durch ein Stellglied 35 winkelversetzt ist, wie in 3A gezeigt.
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In 4A verhindert das Luftleitelement 40, dass der Luftstrom 44 mit dem Wärmetauscher 36 wechselwirkt, und leitet den Luftstrom 44 zum Umgehungskanal 37. Die Temperatur des Luftstroms 44 wird im Wesentlichen vom Einlass 38 zum Auslass 39 beibehalten.
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In 4B verhindert das Luftleitelement 40, dass der Luftstrom 44 in den Umgehungskanal 37 tritt, und leitet den Luftstrom 44 zum Wärmetauscher 36. Die Temperatur des durch den Auslass 39 austretenden Luftstroms 44 kann aufgrund des Wärmeaustauschs zwischen dem Luftstrom 44 und dem Wärmetauscher 36 größer oder kleiner als die Temperatur des in den Einlass 38 tretenden Luftstroms 44 sein. Der Wärmetauscher 36 kann Wärme an den Luftstrom 44 transferieren oder der Luftstrom 44 kann Wärme an den Wärmetauscher 36 transferieren.
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In 4C bietet das Luftleitelement 40 der Luft, die in den Einlass 38 tritt, sowohl zum Wärmetauscher 36 als auch zum Umgehungskanal 37 ungehinderten Zugang. Ein erster Luftstrom 44 wird zum Wärmetauscher 36 geleitet und ein zweiter Luftstrom 44' wird zum Umgehungskanal 37 geleitet. Die Temperatur des durch den Wärmetauscher 36 zum Auslass 39 strömenden ersten Luftstroms 44 kann als Ergebnis des Wärmeaustauschs zwischen dem ersten Luftstrom 44 und dem Wärmetauscher 36 größer oder kleiner als die Temperatur des in den Einlass 38 tretenden ersten Luftstroms 44 sein. Die Temperatur des durch den Umgehungskanal 37 strömenden zweiten Luftstroms 44' wird im Wesentlichen vom Einlass 38 zum Auslass 39 beibehalten. Nach Verlassen des Auslasses 39 werden der erste und der zweite Luftstrom 44, 44' vermischt.
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Das Luftleitelement 40 kann an einer beliebigen Winkelposition ausgerichtet sein, die zwischen den in 4A-4C veranschaulichten Positionen liegt. Ein Ändern der Winkelposition des Luftleitelements 40 moduliert die Temperatur des Luftstroms 44, der den Auslass 39 verlässt, entweder durch ausschließliches Lenken des Luftstroms 44 durch den Wärmetauscher 36 oder den Umgehungskanal 37 oder durch Veranlassen, dass der durch den Wärmetauscher 36 geleitete Luftstrom 44 mit dem durch den Umgehungskanal 37 geleiteten Luftstrom 44' vermischt wird.
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5 ist eine perspektivische Ansicht eines Wärmetauschers 36. Der Wärmetauscher 36 wird durch eine Versorgungsleitung 16 von einem Fluidkonditionierungssystem 14 mit einem Arbeitsfluid versorgt, wie in 2 gezeigt, und fuhrt das Arbeitsfluid über eine Rückführungsleitung 18 an das Fluidkonditionierungssystem 14 zurück. Das Arbeitsfluid strömt durch Rohre 50, die zwischen der Versorgungsleitung 16 und der Rückführungsleitung 18 verlaufen. Der Wärmetauscher 36 umfasst eine Vielzahl von Rippen 52 in thermisch leitender Beziehung mit den Rohren 50. Die Rippen 52 sind gewellt, was Lücken bietet, durch die sich Luft bewegen kann. Die Rippen 52 stehen aus einer ersten Seite 82 des Wärmetauschers 36 zu einer zweiten Seite 84 des Wärmetauschers 36 vor.
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Der Wärmetauscher 36 umfasst einen ersten Abschnitt 86 und einen zweiten Abschnitt 88. Ein erster Luftstrom 44 strömt durch den ersten Abschnitt 46 und ein zweiter Luftstrom 44' strömt durch den zweiten Abschnitt 48. Die Richtung des ersten Luftstroms 44 steht in einer entgegengesetzten Beziehung zur Richtung des zweiten Luftstroms 44'. In der vorliegenden Offenbarung wird erwogen, dass der erste und der zweite Luftstrom 44, 44' in der gleichen Richtung durch den Wärmetauscher 36 strömen können.
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Die Rohre 50 und die Rippen 52 tauschen Wärme mit den Luftströmen 44, 44' aus. Die Temperatur des Arbeitsfluids, das den Wärmetauscher 36 durch die Rückführungsleitung 18 verlässt, kann größer oder kleiner als die Temperatur des Arbeitsfluids sein, die durch die Versorgungsleitung 16 in den Wärmetauscher 36 tritt.
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6A und 6B sind perspektivische Ansichten eines klimatisierten Fahrzeugsitzes 12. Eine Luftzufuhrvorrichtung 22 befindet sich in der Vorderseite 66 der Sitzlehne 62 und eine weitere Luftzufuhrvorrichtung 22 befindet sich in der Rückseite 68 der Sitzlehne 62. Die vordere Luftzufuhrvorrichtung 22 ist ausgelegt, Luft zu einem oberen Rücken und/oder Nacken eines Fahrzeuginsassen zu leiten. Die hintere Luftzufuhrvorrichtung 22 ist ausgelegt, Luft zu einem Insassen eines Sitzes direkt hinter dem gezeigten klimatisierten Fahrzeugsitz 12 zu leiten.
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Zwei Luftzufuhrvorrichtungen 22' befinden sich in der Vorderseite 66 der Sitzlehne 62 und auf gegenüberliegenden Seiten einer Kopfstütze 64. Die Luftzufuhrvorrichtungen 22' sind ausgelegt, Luft zu den Schultern, zu Kopf und/oder Nacken eines Fahrzeuginsassen zu leiten.
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7A-7C sind perspektivische Ansichten eines klimatisierten Fahrzeugsitzes 12. Der klimatisierte Fahrzeugsitz 12 umfasst eine erste Luftzufuhrvorrichtung 22, die sich in der Vorderseite 66 der Sitzlehne 62 befindet, und eine zweite Luftzufuhrvorrichtung 22', die sich in der Rückseite 68 der Sitzlehne 62 befindet. Die Luftzufuhrvorrichtungen 22 werden durch eine Leitung 20 mit Luft versorgt. Die Leitung 20 gabelt sich in einen ersten Abschnitt, der fluidisch mit der Luftzufuhrvorrichtung 22 in Verbindung steht, und einen zweiten Abschnitt, der fluidisch mit der Luftzufuhrvorrichtung 22' in Verbindung steht.
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Ein Luftleitelement 40 ist den Luftzufuhrvorrichtungen 22, 22' vorgeschaltet angeordnet. Ein Stellglied 35 bewegt das Luftleitelement 40 selektiv an eine erste, in 7B gezeigte Position und an eine zweite, in 7C gezeigte Position. Wie in 7B gezeigt, verhindert das Luftleitelement 40, dass ein Luftstrom 44 auf die Luftzufuhrvorrichtung 22' zugreift. Wie in 7C gezeigt, verhindert das Luftleitelement 40, dass ein Luftstrom 44 auf die Luftzufuhrvorrichtung 22 zugreift.
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8A und 8B sind perspektivische Ansichten eines Zweistrom-Klimatisierungssystems 30. Das Zweistrom-Klimatisierungssystem 30 umfasst zwei Luftbewegungseinheiten 32, 32' und eine Luftleiteinheit 34 über die Leitungen 20, 20' in Fluidverbindung miteinander. Die Luftbewegungseinheiten 32, 32' saugen Luft aus der Kabine 13 des Fahrzeugs 10 an, insbesondere der Unterseite eines klimatisierten Fahrzeugsitzes 12, wie in 1 gezeigt.
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Beide der Luftbewegungseinheiten 32, 32' liefern der gleichen Seite der Luftleiteinheit 34 Luft. Die von beiden der Luftbewegungseinheiten 32, 32' gelieferten Luftströme strömen in der gleichen Richtung durch die Luftleiteinheit 34.
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Das Zweistrom-Klimatisierungssystem 30 umfasst ein Stellglied 35, das einen Arm 42 und indirekt ein Luftleitelement 40, das als eine Türe dargestellt ist, versetzt, wie in 8B gezeigt. Das Luftleitelement 40 leitet einen Luftstrom zu einem Wärmetauscher 36, einem Umgehungskanal (nicht gezeigt) oder zu beiden.
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Es versteht sich, dass beliebige der Verfahrensschritte in nahezu beliebiger Reihenfolge durchgeführt werden können. Darüber hinaus können einer oder mehrere der folgenden Verfahrensschritte mit anderen Schritten kombiniert werden; weggelassen oder eliminiert werden; wiederholt werden; und/oder in individuelle oder zusätzliche Schritte getrennt werden.
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Die hier vorgestellten Erläuterungen und Abbildungen sollen Fachleute mit der Erfindung, ihren Prinzipien und ihrer praktischen Anwendung bekannt machen. Die obige Beschreibung soll veranschaulichend und nicht einschränkend sein. Fachleute können die Erfindung in ihren zahlreichen Formen anpassen und anwenden, wie dies am besten für die Anforderungen einer bestimmten Verwendung geeignet ist.
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Dementsprechend sind die spezifischen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, wie sie dargelegt ist, nicht als erschöpfend oder die Lehren einschränkend gedacht. Der Umfang der Lehren sollte daher nicht unter Bezugnahme auf diese Beschreibung ermittelt werden, sondern sollte stattdessen unter Bezugnahme auf die beigefügten Ansprüche zusammen mit dem vollen Umfang von Äquivalenten, auf die diese Ansprüche berechtigt sind, ermittelt werden. Andere Kombinationen sind auch möglich, wie aus den folgenden Ansprüchen hervorgeht, die auch hiermit durch Bezugnahme in diese schriftliche Beschreibung aufgenommen werden. Die Unterlassung eines Aspekts des hierin offenbarten Gegenstands in den folgenden Ansprüchen ist kein Verzicht auf diesen Gegenstand, noch sollte man davon ausgehen, dass die Erfinder diesen Gegenstand nicht als Teil des offenbarten Erfindungsgegenstandes betrachteten.
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Mehrere Elemente oder Schritte können durch ein einzelnes integriertes Element oder einen einzelnen integrierten Schritt bereitgestellt werden. Alternativ kann ein einzelnes Element oder ein einzelner Schritt in mehrere getrennte Elemente oder Schritte unterteilt werden.
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Die Offenbarung von „einem“, um ein Element oder einen Schritt zu beschreiben, soll zusätzliche Elemente oder Schritte nicht ausschließen.
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Während die Begriffe erstes, zweites, drittes usw. hierin verwendet werden können, um verschiedene Elemente, Komponenten, Bereiche, Schichten und/oder Abschnitte zu beschreiben, sollten diese Elemente, Komponenten, Bereiche, Schichten und/oder Abschnitte nicht durch diese Begriffe eingeschränkt werden. Diese Begriffe können verwendet werden, um ein Element, eine Komponente, einen Bereich, eine Schicht oder einen Abschnitt von einem anderen Bereich, einer anderen Schicht oder einem anderen Abschnitt zu unterscheiden. Begriffe wie „erstes“, „zweites“ und andere numerische Begriffe, wenn sie hierin verwendet werden, implizieren keine Sequenz oder Reihenfolge, wenn diese nicht eindeutig durch den Kontext angezeigt wird. Deshalb könnte ein erstes Element, eine erste Komponente, ein erster Bereich, eine erste Schicht oder ein erster Abschnitt, das bzw. die bzw. der unten besprochen wird, als ein zweites Element, eine zweite Komponente, ein zweiter Bereich, eine zweite Schicht oder ein zweiter Abschnitt bezeichnet werden, ohne von den Lehren abzuweichen.
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Räumlich relative Begriffe, wie „inneres“, „äußeres“, „unterhalb“, „unten“, „unterer“, „über“, „oberes“ und dergleichen, können hierin zur einfachen Beschreibung verwendet werden, um eine Beziehung eines Elements oder Merkmals zu einem oder mehreren anderen Elementen oder Merkmalen zu beschreiben, wie in den Figuren veranschaulicht. Räumlich relative Begriffe können dazu gedacht, zusätzlich zur in den Figuren gezeigten Ausrichtung unterschiedliche Ausrichtungen der in Verwendung oder Betrieb befindlichen Vorrichtung aufzunehmen. Falls beispielsweise die Vorrichtung in den Figuren umgedreht wird, würden Elemente, die als „unter“ oder „unterhalb“ von anderen Elementen oder Merkmalen beschrieben sind, dann „über“ den anderen Elementen oder Merkmalen ausgerichtet sein. Deshalb kann der beispielhafte Begriff „unter“ eine Ausrichtung von sowohl über als auch unter umfassen. Die Vorrichtung kann anderweitig ausgerichtet sein (um 90 Grad gedreht oder in anderen Ausrichtungen) und die hierin verwendeten räumlich relativen Deskriptoren entsprechend interpretiert werden.
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Die Offenbarungen aller Artikel und Referenzen, einschließlich von Patentanmeldungen und Publikationen, werden für alle Zwecke durch Bezugnahme aufgenommen. Andere Kombinationen sind auch möglich, wie aus den folgenden Ansprüchen hervorgeht, die auch hiermit durch Bezugnahme in diese schriftliche Beschreibung aufgenommen werden.
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BEZUGSZEICHEN
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- 10
- Fahrzeug
- 12
- Klimatisierter Fahrzeugsitz
- 13
- Kabine
- 14
- Fluidkonditionierungssystem
- 16
- Versorgungsleitung
- 18
- Rückführungsleitung
- 20
- Leitung
- 22
- Luftzufuhrvorrichtung
- 30
- Zweistrom-Klimatisierungssystem
- 32
- Luftbewegungseinheit
- 34
- Luftleiteinheit
- 35
- Stellglied
- 36
- Wärmetauscher
- 37
- Umgehungskanal
- 38
- Einlass der Luftleiteinheit
- 39
- Auslass der Luftleiteinheit
- 40
- Luftleitelement
- 42
- Arm
- 43
- Trennwand
- 44
- Luftstrom
- 46
- Erster Abschnitt
- 48
- Zweiter Abschnitt
- 50
- Rohr
- 52
- Rippe
- 60
- Sitzboden
- 62
- Sitzlehne
- 64
- Kopfstütze
- 66
- Vorderseite der Sitzlehne
- 68
- Rückseite der Sitzlehne
- 70
- Erste Seite der Luftleiteinheit
- 72
- Zweite Seite der Luftleiteinheit
- 74
- Erster Abschnitt der Luftleiteinheit
- 76
- Zweiter Abschnitt der Luftleiteinheit
- 80
- Drehachse
- 82
- Erste Seite des Wärmetauschers
- 84
- Zweite Seite des Wärmetauschers
- 86
- Erster Abschnitt des Wärmetauschers
- 88
- Zweiter Abschnitt des Wärmetauschers
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- US 7338117 B2 [0051]
- US 8539624 B2 [0051]
- US 2009/0218855 A1 [0051]
- WO 2021/127316 A1 [0117]
- WO 2021/127314 A1 [0117, 0118]