DE19703516C1 - Fahrzeugsitz - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugsitz gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei einem bekannten Fahrzeugsitz mit sog. aktiver Polsterbelüftung dieser Art (DE 39 03 303 A1) sind Sitz- und Lehnenpolster mit einer sog. Ventilationsschicht ausgestattet, durch welche von der Ventilationseinrichtung erzeugte Luft hindurchgeblasen wird, die an der Polsteroberfläche austritt, dort einen Kühleffekt sowie das Abführen von Transpirationsfeuchtigkeit bewirkt. Die von der Ventilationseinrichtung angesaugte Belüftungsluft wird mittels einer Klimaanlage klimatisiert.

Um der Gefahr der Unterkühlung bei zu kalt eingestellter Belüftungsluft zu entgehen, ist bereits vorgeschlagen worden, die Ventilationsluft unter dem Fahrzeugsitz anzusaugen, die bei einem durch Sonneneinstrahlung aufgeheizten Fahrzeug bei ca. 35°C liegt, gegenüber der auf ca. 60-100°C. aufgeheizten Polsteroberfläche also deutlich kühler ist (DE 196 28 698 C1) Da die normale Hauttemperatur des Menschen bei ca. 35°C liegt, besteht noch ein Temperaturgefälle zwischen dem Sitzbenutzer und der Ventilationsluft, so daß diese noch die für den Klimakomfort notwendige Wärmeabführung vom Menschen an die Umgebung leisten kann. Die Ventilationseinrichtung wird bei "Sommerschaltung" automatisch beim Aufschließen der Fahrzeugtür gestartet. Solange noch niemand Platz auf dem Sitz genommen hat, führt die durch die Ventilationsschicht der Polster geblasene Luft von ca. 30° zur Abkühlung der wesentlich wärmeren Polsteroberfläche. Ist der Fahrzeugsitz belegt, so nimmt die Ventilationsluft nicht nur Wärme, sondern auch vom Sitzbenutzer durch Transpiration abgegebenen Wasserdampf auf. Bei Transpiration des Sitzbenutzers wird ein zusätzlicher Kühlungseffekt durch Verdunstungskälte erzielt, der erwünscht ist, solange die Hauttemperatur des Sitzbenutzers nicht unter den normalen Wert von ca. 35°C absinkt. Sinkt die Polstertemperatur aber dauerhaft unter die Hauttemperatur ab, so kann es zu Unterkühlungen kommen, die insbesondere das Komfortempfinden beeinträchtigen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Fahrzeugsitz der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß bei Erhaltung eines hohen Klimakomforts im Sitz- und Rückenbereich des Fahrzeugsitzes die Gefahr von Unterkühlungen ausgeschlossen wird.

Die Aufgabe ist bei einem Fahrzeugsitz der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 definierten Gattung erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeichenteil des Patentanspruchs 1 gelöst.

Der erfindungsgemäße Fahrzeugsitz hat den Vorteil eines optimalen Sitzklimas mit Polstertemperaturen im Bereich der normalen menschlichen Hauttemperatur, das trockene Kleidung und Haut auch unter extremen Bedingungen garantiert, wie diese beispielsweise bei langen Fahrten bei hohen Außentemperaturen, beim Einsteigen in ein durch Sonneneinstrahlung aufgeheiztes Fahrzeug oder beim Einsteigen einer schwitzenden oder erhitzten Person in ein kaltes Fahrzeug vorliegen.

Vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Fahrzeugsitzes mit zweckmäßigen Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Patentansprüchen angegeben.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Steuergerät eine Regelfunktion auf, die so gestaltet ist, daß die Leistungen von Ventilations- und Heizeinrichtung so eingestellt werden, daß einerseits die Polsteroberflächentemperatur im Bereich des Vorgabewertes etwa konstant bleibt und andererseits eine annähernd maximale Aufnahme von Transpirationsfeuchtigkeit durch die Ventilationsluft beibehalten wird. Durch diese Regelfunktion wird eine Optimierung des Sitzklimas insoweit erreicht, als Belüftung und Heizung des Fahrzeugsitzes so aufeinander abgestimmt sind, daß die Polsteroberflächentemperatur in etwa der normalen Hauttemperatur des Sitzenden entspricht und durch Transpiration abgeschiedene Feuchte schnellstens abgeführt wird, wobei der sich durch die Verdunstungskälte einstellende Kühlungseffekt mitgenutzt wird, ohne eine Unterschreitung der Hauttemperatur zuzulassen. Die gezielte Erwärmung der Ventilationsluft bei entsprechend angepaßter Luftmenge führt zu größerer Feuchtigkeitsabführung und zu trockener Kleidung und angenehmer Polstertemperatur.

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im folgenden näher beschrieben. Dabei zeigt die Zeichnung ausschnittweise einen Längsschnitt eines Fahrzeugsitzes.

Der Fahrzeugsitz weist in bekannter Weise ein am Fahrzeugboden verstellbar gehaltenes Sitzteil 11 und eine Rückenlehne 12 auf, die zur Neigungseinstellung über eine hier nicht dargestellte Schwenkrasterung mit dem Sitzteil 11 schwenkbar verbunden ist. Sitzteil 11 und Rückenlehne 12 besitzen jeweils ein Polster 13 bzw. 14. Das Polster 13 des Sitzteils 11 (Sitzpolster 13) ist auf einem Polsterträger 15 befestigt, der hier als ein Federkern aus Federdraht ausgebildet ist, der in einem Rahmen 16 des Sitzteils 11 aufgespannt ist. Das Sitzpolster 13 umfaßt eine auf dem Polsterträger 15 aufliegende Polsterauflage 17, eine die Polsterauflage 17 ganzflächig überziehende luftdurchflutbare Ventilationsschicht 18 aus grobmaschigem Abstandsgewirk, eine auf der Ventilationsschicht 18 aufliegende Druckverteilungsschicht 19, die in einem relativ dichten Raster gelocht ist, und einen die dem Sitzenden zugekehrte Oberfläche überspannenden, luftdurchlässigen Polsterbezug 20. Zwischen Polsterbezug 20 und Druckverteilungsschicht 19 ist noch eine Bezugsfüllung 21 eingearbeitet und zwischen der Ventilationsschicht 18 und der Polsterauflage 17 eine dünne Folie oder Vliesschicht 22 eingelegt.

In der Polsterauflage 17 sind eine Mehrzahl elektrisch angetriebener Miniaturventilatoren oder Miniaturlüfter 23 angeordnet, die Luft aus dem unterhalb des Sitzteils 11 befindlichen Bereich des Fahrzeuginnenraums ansaugen und in die Ventilationsschicht 18 blasen. In dem Abstandsgewirk der Ventilationsschicht 18 kann sich die Luft in allen Richtungen ausbreiten und bei unbesetztem Sitz durch den Polsterbezug 20 hindurch in den Luftraum oberhalb der Sitzoberfläche aus strömen und dadurch eine rasche Abkühlung der Sitzfläche bewirken. Bei besetztem Sitzteil 11 streicht die Luft im Abstandsgewirk der Ventilationsschicht 18 entlang und tritt durch die nicht belegten Löcher 25 der Lochung sowie an den offenen Enden der Polsterung 13 wieder aus. Die Luftströmung erzeugt dabei einen erhöhten Luftfeuchtigkeitsgradienten und führt die vom Sitzenden durch Transpiration angefeuchtete Luft ab. Die Miniaturlüfter 23 sind in Luftkanälen 24 in der Polsterauflage 17 angeordnet, in denen noch zusätzlich eine Heizwendel 26 zum Erwärmen der die Luftkanäle 24 durchströmenden Luft integriert ist. Anstelle der Heizwendel 26 kann eine übliche Heizung vorgesehen werden, deren Heizleiter dann in der Bezugsfüllung 21 eingelegt sind.

Das Polster 14 der Rückenlehne 12 (Lehnenpolster 14) ist mit einem Lehnenspiegel und zwei seitlichen Randwülsten ausgeführt, von welchen in der Zeichnung nur der rechte Randwulst zu sehen ist. Zwischen dem Lehnpolster 14 und einer luftundurchlässigen Rückwand 28 ist ein am unteren Ende der Rückenlehne 12 offener Hohlraum 29 vorgesehen. Im Hohlraum 29 ist ein zentraler Lüfter 30 angeordnet, dessen Ansaugöffnung 301 nach unten zum offenen Ende des Hohlraums 29 weist und dessen Ausblasöffnung 302 mit einem flexiblen Kanal 31 verbunden ist. Der Ausblasöffnung 302 des Lüfters 13 ist eine Heizwendel 27 zum Erwärmen der ausgeblasenen Luft vorgeschaltet. Wie bei dem Sitzteil 11 ist das Lehnenpolster 14 an einem hier nicht dargestellten Polsterträger,vorzugsweise einen in einem Rahmen verspannten Federkern, befestigt und weist eine Polsterauflage 17, eine diese unter Zwischenlage einer luftundurchlässigen Folie oder Schaumstoffschicht 22 - ganzflächig überziehende Ventilationsschicht 18, eine auf der Ventilationsschicht 18 angeordnete Druckverteilungsschicht 19 und einen die zum Sitz weisenden Oberfläche überspannenden, luftdurchlässigen Polsterbezug 20 auf. Die Ventilationsschicht 18 ist im Spiegelbereich am unteren Ende über die Polsterauflage 17 verlängert und an dem flexiblen Kanal 31 angeschlossen. Im unteren Bereich des Lehnenpolsters 14 ist in der Druckverteilungsschicht 19 ein Temperaturfühler 32, und ggf. auch ein Feuchtemesser 33, so angeordnet, daß er bei unterschied­ lichen großen Sitzbenutzern etwa in deren Lendenbereich zu liegen kommt. Alternativ können mehrere Lüfter wie im Fahrer­ kissen angeordnet sein.

Zur Einstellung eines komfortablen Sitzklimas ist ein Steuergerät 34 vorgesehen, das eingangsseitig mit dem Temperaturfühler 32 und dem Feuchtemesser 33 und ausgangsseitig mit dem elektrischen Schaltkreis der von den Miniaturlüftern 23 und dem Lüfter 30 gebildeten Ventilationseinrichtung und mit dem elektrischen Schaltkreis der von den Heizwendeln 26 und 27 gebildeten Heizeinrichtung verbunden ist. Der Steueralgorithmus des Steuergeräts 34 kann nunmehr in Abhängigkeit der von dem Temperaturfühler 32 gemessenen Polstertemperatur an der Polsteroberfläche verschieden ausgestaltet sein, wodurch sich folgende Ablaufschemen ergeben:

• 1. Liegt die Polsteroberflächentemperatur oberhalb eines Vorgabewertes, der vorzugsweise auf die Hauttemperatur des Sitzenden von ca. 35°C eingestellt ist, so wird die Ventilationseinrichtung 23, 30 eingeschaltet oder auf eine höhere Leistungsstufe umgeschaltet. Unterschreitet die Polsteroberflächentemperatur den Wert von ca. 35°C, so wird die Ventilatorleistung wieder reduziert oder gänzlich abgeschaltet.
• 2. Liegt die Polsteroberflächentemperatur über dem Vorgabe­ wert von ca. 35°C, so wird die Heizeinrichtung 26, 27 abgeschaltet oder deren Heizleistung reduziert. Unterschreitet die Polsteroberflächentemperatur den Vorgabewert, so wird die Heizeinrichtung 26, 27 wieder eingeschaltet oder auf eine höhere Heizleistung umgeschaltet.
• 3. Liegt die Polsteroberflächentemperatur oberhalb des Vorgabewerts von ca. 35°C, wird die Heizeinrichtung 26, 27 abgeschaltet und die Leistung der Ventilationseinrichtung 29, 30 erhöht. Alternativ kann die Heizleistung der Heizeinrichtung 25, 26 auch nur reduziert und die Ventilationseinrichtung 23, 30 eingeschaltet werden. Unterschreitet die Polsteroberflächentemperatur wieder den Vorgabewert, so wird entweder die Leistung der Ventilationseinheit 23, 30 wieder reduziert oder diese vollständig abgeschaltet und entweder die Heizeinrichtung 26, 27 eingeschaltet oder in ihrer Heizleistung erhöht.

Die beschriebenen Steueralgorithmen können aber auch in Verbindung mit dem Feuchtemesser 33 durch eine Regelfunktion ersetzt werden, die so ausgestaltet ist, daß die Leistungen von Ventilationseinrichtung 23, 30 und Heizeinrichtung 26, 27 so geregelt werden, daß einerseits die Polsteroberflächentemperatur im Bereich des Vorgabewerts von ca. 35°C etwa konstant bleibt und andererseits eine annähernd maximale Aufnahme von Transpirationsfeuchtigkeit durch die Ventilationsluft sichergestellt ist.

Claims (6)

1. Fahrzeugsitz mit Sitz- und Lehnenpolster und mit einer Ventilationseinrichtung zur Polsterbelüftung sowie einer Heizeinrichtung zur Polstererwärmung, gekennzeichnet durch ein Steuergerät (34), das eingangsseitig mit einem im Polster (14) angeordneten Temperaturfühler (32) und ausgangsseitig mit dem elektrischen Schaltkreis von Ventilations- und Heizeinrichtung (Miniaturlüfter 23, Lüfter 30; Heizwendel 26, 27) verbunden ist und so ausgebildet ist, daß es bei vom Temperaturfühler (32) gemessenen Polsteroberflächentemperaturen, die oberhalb eines Vorgabewertes liegen, die Ventilationseinrichtung (23, 30) einschaltet oder auf eine höhere Leistungsstufe umschaltet und/oder die Heizeinrichtung (26, 27) abschaltet oder auf eine niedrigere Heizleistung umschaltet, und bei Polsteroberflächentemperaturen, die unterhalb des Vorgabewertes liegen, die Ventilationseinrichtung (23, 30) abschaltet oder auf eine niedrigere Leistungsstufe umschaltet und/oder die Heizeinrichtung (26, 27) einschaltet oder auf eine höhere Leistungsstufe umschaltet.

2. Fahrzeugsitz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperaturfühler (32) im unteren Bereich des Lehnenpolsters (14) angeordnet ist.

3. Fahrzeugsitz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet daß der Lehnenpolsterbereich etwa den Lendenbereich unterschiedlich großer Sitzbenutzer abdeckt.

4. Fahrzeugsitz nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorgabewert für die Polsteroberflächentemperatur etwa der Hauttemperatur des Sitzbenutzers entspricht, vorzugsweise 34°C, beträgt.

5. Fahrzeugsitz nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät (34) eingangsseitig mit einem im Lehnenpolster (14) nahe der Polsteroberfläche angeordneten Feuchtemesser (33) verbunden ist und daß das Ein-, Abschalten und/oder Leistungsumschalten von Ventilationseinrichtung (23, 30) und/oder Heizeinrichtung (26, 27) nach einer Regelfunktion des Steuergeräts (34) erfolgt, die so ausgelegt ist, daß die Polsteroberflächentemperatur auf einer im Bereich des Vorgabewerts liegenden Temperatur etwa konstant gehalten wird und die Ventilationsluft ein annähernd maximales Aufnahmevermögen für Transpirationsfeuchtigkeit beibehält.

6. Fahrzeugsitz nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilationseinrichtung (23, 30) Luft unterhalb des Fahrzeugsitzes ansaugt.