DE4308119C2

DE4308119C2 - Method and device for influencing the climate for occupants of a motor vehicle

Info

Publication number: DE4308119C2
Application number: DE19934308119
Authority: DE
Inventors: Karl Prof Dr Frey
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-03-15
Filing date: 1993-03-15
Publication date: 1996-07-11
Anticipated expiration: 2013-03-16
Also published as: DE4308119A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Beeinflussung des Kli mas für Insassen eines Kraftfahrzeugs durch Einblasen von warmer oder kühler Luft in das Fahrzeuginnere, wobei wenigstens ein Teil der Luft in wenigstens einen Fahrzeugsitz und verteilt über wenig stens eine seiner Kontaktflächen in das Fahrzeuginnere geleitet wird.The invention relates to a method and a device for influencing the Kli mas for occupants of a motor vehicle by blowing warm or cool air inside the vehicle, with at least a portion the air in at least one vehicle seat and distributed over little at least one of its contact surfaces directed into the vehicle interior becomes.

Kraftfahrzeuge sind standardmäßig mit Fahrzeugheizungen ausgestat tet. Die gängigen Fahrzeugheizungen saugen Außenluft an, führen diese in einem Wärmetauschersystem am heißen Motor vorbei und bla sen die aufgewärmte Luft in das Fahrzeuginnere. Luftaustrittsdüsen befinden sich regelmäßig im Fußraum, im Bereich der Windschutz scheibe sowie auf halber Höhe im Bereich des Armaturenbrettes. An sehr kalten Wintertagen wird nach Erreichen einer zum Heizen aus reichenden Betriebstemperatur des Motors und nach einem längeren Stehen des Kraftfahrzeugs in der Kälte eine unangenehme Klimasi tuation dadurch geschaffen, daß bereits relativ warme Luft in das Fahrzeuginnere, und somit gegen die Menschen, geblasen wird, die Fahrzeugsitze jedoch noch stärker ausgekühlt sind. Motor vehicles are equipped with vehicle heaters as standard tet. The common vehicle heaters suck in outside air this in a heat exchanger system past the hot engine and blah the warmed air inside the vehicle. Air outlet nozzles are regularly in the footwell, in the area of the windbreak pane and halfway up the dashboard area. At very cold winter days will heat off after reaching one sufficient operating temperature of the engine and after a long one Standing the motor vehicle in the cold an uncomfortable climate tuation created by the fact that already relatively warm air in the Inside the vehicle, and thus against the people who are blown However, vehicle seats have cooled even more.

Noch problematischer ist die Situation an heißen Sonnentagen, an denen sich das Fahrzeug stark aufheizt und das Einblasen von eben falls stark aufgeheizter Frischluft keine merkbare Erleichterung mehr mit sich bringt. Es ist bekannt, Kraftfahrzeuge mit sogenann ten Klimaanlagen auszustatten, die mit einem Kühlmittel arbeiten und daher in der Lage sind, die angesaugte Außenluft abzukühlen, so daß gekühlte Luft in das Fahrzeuginnere gelangt und die Tempe ratur im Fahrzeuginneren auf angenehme Werte absenkt. Klimaanlagen dieser Art haben den unangenehmen Effekt, erhitzte Personen mit kühler Luft anzublasen, die als Zugluft unangenehm empfunden wird und zu Erkältungskrankheiten Anlaß geben kann. Darüber hinaus sind die Kosten für Klimaanlagen sehr hoch und betragen - je nach Fahr zeugklasse - bis zu zehn Prozent des Fahrzeugpreises. Sie führen zu einer bis zu 15%igen Erhöhung des Kraftstoffverbrauchs. Die in Klimaanlagen verwendeten Kältemittel (regelmäßig FCKWs) sind dar überhinaus umweltschädlich. Alle diese Gründe haben zur Folge, daß sich Klimaanlagen dieser Art - jedenfalls in mitteleuropäischen Regionen - nicht durchgesetzt haben.The situation on hot sunny days is even more problematic which the vehicle heats up a lot and the blowing from just now if the heated fresh air is not noticeable relief brings more with it. It is known to use motor vehicles with so-called air conditioning systems that work with a coolant and are therefore able to cool the intake outside air, so that cooled air gets into the vehicle interior and the tempe temperature in the vehicle interior to pleasant values. Air conditioners this type have the unpleasant effect that heated people with to blow cool air, which is perceived as draft uncomfortable and can give rise to colds. Beyond that the costs for air conditioning systems are very high and - depending on the driving class - up to ten percent of the vehicle price. You lead up to a 15% increase in fuel consumption. In the Air conditioning systems used refrigerants (regularly CFCs) are moreover environmentally harmful. All of these reasons mean that air conditioning of this type - at least in Central Europe Regions - have not prevailed.

Um die genannten Nachteile für die Fahrzeugsitze jedenfalls im Winterbetrieb auszuschalten, bieten Hersteller insbesondere von Kraftfahrzeugen der Oberklasse elektrische Zusatz-Sitzheizungen an, die jedoch ebenfalls sehr aufwendig sind und keine Aussicht haben, eine breite Akzeptanz im Markt vorzufinden.To the disadvantages mentioned for the vehicle seats in any case Manufacturers of in particular offer to switch off winter operation Motor vehicles of the upper class additional electric seat heaters which, however, are also very complex and have no prospect have a wide acceptance in the market.

Die Masse der Kraftfahrer muß daher mit den extremen Klimabedin gungen im Fahrzeuginneren fertig werden, wodurch die Regulierungs funktionen des Körpers stark beansprucht werden, wodurch schnelle Ermüdungserscheinungen und Konzentrationsmängel hervorgerufen wer den.The mass of drivers must therefore cope with the extreme climate in the interior of the vehicle, which makes regulation functions of the body are stressed, causing rapid Symptoms of fatigue and lack of concentration the.

Ein Verfahren der eingangs erwähnten Art ist durch die US 1,475,912 bekannt geworden. Dabei wird in einen Fahrzeugsitz tem perierte Luft durch eine Luftleitung geführt, die in zahlreichen über die Kontaktflächen des Fahrzeugsitzes verteilte Austritts öffnungen mündet, so daß die temperierte Luft unmittelbar auf die im Fahrzeugsitz sitzende Person einwirken kann. A method of the type mentioned at the outset is known from the US 1,475,912 became known. It is in a vehicle seat tem perforated air is led through an air duct, which in numerous outlet distributed over the contact surfaces of the vehicle seat openings opens, so that the tempered air directly on the person sitting in the vehicle seat.

In der GB 880 081 ist eine Sitztemperaturbeeinflussung beschrie ben, bei der davon ausgegangen wird, daß innerhalb des Polsterkör pers des Sitzes ein im Winter kaltes Luftvolumen gebildet ist, das durch Wärme im Innenraum nur langsam aufheizbar ist. Daher ist vorgesehen worden, das weitgehend abgeschlossene Luftvolumen des Polsterkörpers zu öffnen, so daß durch Bewegungen der Person im Sitz ein pumpenähnlicher Effekt entsteht, durch den die kalte Luft aus dem Polsterkörper herausgedrückt und warme Luft aus dem Innen raum in den Polsterkörper hineingesaugt wird. In einer Weiterbil dung dieses Gedankens kann der Sitz an seiner Rückseite mit einem Ventilator und einer Luftheizeinrichtung versehen sein, durch die in den Innenraum des Polsterformkörpers geheizte Luft geblasen wird, die an den Sitzenden (Unterseite und Oberseite) wieder aus treten muß. Die aus dem Rücksitz oben austretende Luft kann dabei gegen das Rückfenster des Fahrzeugs gerichtet sein, um dort zur Enteisung oder Beschlagentfernung zu dienen.GB 880 081 describes an influence on seat temperature ben, which is believed to be within the padded body pers of the seat a cold air volume is formed in winter, which can only be slowly heated up by heat in the interior. thats why the largely closed air volume of the Open cushion body so that by movements of the person in Seat creates a pump-like effect through which the cold air pressed out of the cushion body and warm air from the inside space is sucked into the upholstered body. In a continuation This is the idea behind the seat on the back with a Fan and an air heater through which Heated air is blown into the interior of the molded cushion body is made at the seat ends (bottom and top) again must kick. The air escaping from the rear seat above can be directed against the rear window of the vehicle in order to Deicing or demisting serve.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs erwähnte Beeinflussung des Klimas für Insassen eines Kraftfahrzeugs hin sichtlich der Wirksamkeit zu verbessern.The invention is based on the object mentioned Influencing the climate for occupants of a motor vehicle visibly improve its effectiveness.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist das Verfahren der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß nur ein Teil der in den Fahrzeugsitz geleiteten Luft über die Kontaktfläche aus tritt und daß der andere Teil nach Durchströmen des Fahrzeugsitzes direkt unter der wenigstens einen Kontaktfläche über wenigstens eine Spülluftöffnung in das Fahrzeuginnere geblasen wird.To solve this problem, the method of the aforementioned is Art according to the invention, characterized in that only a part of air conducted into the vehicle seat via the contact surface occurs and that the other part after flowing through the vehicle seat directly under the at least one contact area over at least a purge air opening is blown into the vehicle interior.

Dadurch wird gewährleistet, daß die durch die Luftführung direkt unterhalb der Kontaktfläche und oberhalb des Formkörpers bewirkte Temperierung der Kontaktfläche mit einer hohen Leistung in einer hohen Geschwindigkeit erfolgen kann, die nicht durch den Luftaus tritt durch die Kontaktfläche begrenzt ist. Die Temperierung des Sitzes kann somit mit einer wesentlich höheren Luftdurchflußmenge erfolgen als durch die Kontaktfläche austreten kann. Andererseits ist es nicht erforderlich, den gesamten Polsterkörper des Sitzes aufzuheizen. This ensures that the air flow is direct below the contact surface and above the molded body Temperature control of the contact surface with a high output in one high speed that can not take place through the air occurs is limited by the contact area. The tempering of the Seat can therefore be used with a much higher air flow rate take place than can emerge through the contact surface. On the other hand it is not necessary to cover the entire upholstered body of the seat to heat up.

Vorzugsweise ist die durch die Kontaktfläche aus tretende Luftmenge weniger als ein Drittel der in den Fahrzeugsitz geleiteten Luft menge.Preferably, the amount of air passing through the contact surface is less than a third of the air directed into the vehicle seat quantity.

Eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß an die Luftleitung eine Verteilerleitung angeschlossen ist, von der zahlreiche, unter der Oberfläche der Kontaktfläche geführte Luftkanäle ausgehen und daß die anderen Enden der Luftkanäle mit einer Sammelleitung ver bunden sind, die wenigstens eine Spülluftöffnung aufweist.A device suitable for carrying out the method is according to the invention, characterized in that to the air line a distribution line is connected, of which numerous, under air ducts run out of the surface of the contact surface and that the other ends of the air ducts ver with a manifold are bound, which has at least one purge air opening.

Dabei ist der Strömungswiderstand durch die Gesamtheit der Aus trittsöffnungen der Kontaktfläche größer als der Strömungswider stand für die durch die wenigstens eine Spülluftöffnung austreten de Strömung eingestellt.The flow resistance is the total of the off openings of the contact area larger than the flow resistance stood for the exit through the at least one purge air opening de flow set.

Die durch den Fahrzeugsitz geleitete, gegebenenfalls aufgeheizte Luftströmung, ist in ihrer Menge regulierbar, so daß der erfin dungsgemäße Effekt in individuellem Umfang ausgenutzt und gege benenfalls auch abgeschaltet werden kann.The one that is directed through the vehicle seat, possibly heated Air flow is adjustable in quantity, so that the invent Effect according to the individual extent exploited and counter can also be switched off if necessary.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind die Austritts öffnungen durch einen zur Oberfläche der Kontaktfläche gerichteten Wandaufbau gebildet, der für Luft durchlässig ist, jedoch einen einen Luftstau verursachenden Durchgangswiderstand aufweist. Auf diese Weise läßt sich eine besonders fein verteilte gleichmäßige Ausströmung der klimaregulierenden Luft erreichen.In a particularly preferred embodiment, the exits are openings through one directed towards the surface of the contact surface Wall structure formed that is permeable to air, but one has a volume resistance causing air jam. On in this way, a particularly finely distributed, uniform Reach outflow of climate regulating air.

Um die zur Verfügung stehende klimaregulierende Luft gezielt ein setzen zu können, kann es zweckmäßig sein, die Austrittsöffnungen auf den Kontaktflächen durch Ventile zu verschließen, die durch einen senkrecht zur Kontaktfläche gerichteten Druck öffnen, also nur geöffnet werden, wenn jemand auf dem Sitz sitzt. To target the available climate regulating air To be able to set, it may be appropriate to the outlet openings on the contact surfaces by means of valves that are closed by open a pressure directed perpendicular to the contact surface, i.e. can only be opened when someone is sitting on the seat.

Durch die vorliegende Erfindung wird der Vorteil genutzt, daß die durch den Sitz geleitete Luft unmittelbar auf die im Fahrzeugsitz sitzende Person gelangt, wobei im Heizbetrieb eine schnelle Auf heizung der Kontaktfläche des Sitzes dadurch erreicht wird, daß wesentlich mehr Luft unter der Kontaktfläche des Fahrzeugsitzes entlangströmt als über Öffnungen in der Kontaktfläche austreten kann. Der durch das Vorhandensein der Spülluftöffnung mögliche große Volumenstrom führt zu einer schnellen Temperierung der Kon taktfläche des Fahrzeugsitzes durch die klimaregulierende Luft. Dies ist naturgemäß auch im Sommerbetrieb vorteilhaft und ergänzt wirkungsvoll die positive Wirkung der Luftströmung zwischen Körper und Kontaktfläche, durch eine Schweißbildung vermieden bzw. eine weitere Schweißbildung durch Verdunstungseffekte unterbunden wird, so daß auch beim Einblasen relativ warmer Luft im Sommerbetrieb ein angenehmes Körperklima erzielt wird. Der Einsatz problemati scher Kühlmittel und hohe finanzielle Aufwendungen für die Kühlung der Luft können daher entfallen.The present invention takes advantage of the fact that air directed through the seat directly onto that in the vehicle seat seated person arrives, with a quick opening in heating mode heating of the contact surface of the seat is achieved in that much more air under the contact surface of the vehicle seat flows along as exits through openings in the contact surface can. The possible by the presence of the purge air opening large volume flow leads to a quick tempering of the con tactical area of the vehicle seat through the climate-regulating air. Naturally, this is also advantageous and supplemented in summer effective the positive effect of the air flow between the body and contact area, avoided by sweating or a further perspiration is prevented by evaporation effects, so that even when blowing in relatively warm air in summer a pleasant body climate is achieved. The use problemati shear coolant and high financial expenses for cooling the air can therefore be eliminated.

Die Erfindung soll im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Es zeigen:The invention is intended to be based on one in the drawing illustrated embodiment are explained in more detail. It demonstrate:

Fig. 1 Eine Teilansicht einer Sitzfläche eines Fahrzeug sitzes, Fig. 1 is a partial view of a seat of a vehicle seat,

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie A-B in Fig. 1, Fig. 2 shows a section along the line AB in Fig. 1,

Fig. 3 eine Teilansicht gemäß Fig. 1 mit Andeutungen einer unteren Verteilerleitung, mehreren Luftka nälen und einer oberen Sammelleitung mit einer Luftaustrittsöffnung. Fig. 3 is a partial view of FIG. 1 with hints of a lower manifold, several Luftka channels and an upper manifold with an air outlet opening.

Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf eine Kontaktfläche 1 eines Fahrzeugsitzes 2, der in üblicher Weise mit einem Randwulst 3 versehen ist. Der Randwulst 3 dient der Erhöhung der Sitzsta bilität. In gleicher Weise wie die Sitzfläche kann auch eine Lehne des Fahrzeugsitzes ausgeführt sein. Fig. 1 shows a plan view of a contact surface 1 of a vehicle seat 2 , which is provided in the usual manner with an edge bead 3 . The bead 3 serves to increase the seating stability. A backrest of the vehicle seat can also be designed in the same way as the seat surface.

In dem Wulst sind Spülluftöffnungen 4 zu erkennen, die als zusätzliche Ausströmöffnungen vorgesehen sind.In the bead, purging air openings 4 can be seen, which are provided as additional outflow openings.

Fig. 2 verdeutlicht den Aufbau des Sitzes 2 in einem vertika len Schnitt entlang der Linie A-B in Fig. 1. Der Sitz 2 be steht aus einem Rahmenrohr 5. Von einem Federkern 6 wird ein Schaumstoff-Formkörper 7 gehalten, der die gewünschte Sitzform bildet und insbesondere den Randwulst 3 aufweist. Der Formkör per 7 ist an seiner Oberfläche mit einer Ausnehmung 8 verse hen, und weist in der Oberfläche der Ausnehmung parallel zu einander verlaufende Luftkanäle 9 auf, die sich über die ge samte Breite der Sitzfläche 1 erstrecken. Die Luftkanäle 9 werden über eine in den Fahrzeugsitz führende Luftleitung ver sorgt. Die im Profil etwa U-förmigen Luftkanäle 9 sind an ih rer offenen Oberseite durch eine perforierte, flexible Stütz schicht 10 abgedeckt, die aus einem stabilen Gewebe, einer atmungsaktiven Kunststoffolie o. ä. bestehen kann. Oberhalb der Stützschicht befindet sich eine Deckschicht 11, die beispiels weise eine vernetzte, gummierte Faserschicht sein kann, in jedem Fall atmungsaktiv ausgebildet ist. Die Deckschicht 11 wird durch einen Textilbezug 12 abgedeckt, die den Aufbau der Kontaktschicht 1 abschließt. Die durch die Luftkanäle 9 strö mende Luft gelangt über den geschilderten Aufbau der Kontakt fläche 1 in fein verteilter Form ins Freie, wobei sich in den Luftkanälen 9 ein Staudruck ausbildet, da die Schichten 10, 11, 12 einen die Luftverteilung begünstigenden Durchströmungs widerstand aufweisen. Eine angenehme seitliche Umspülung der sitzenden Person wird durch die Spülluftöffnungen 4 in dem seitlichen Wulst 3 bewirkt. Fig. 2 illustrates the structure of the seat 2 in a vertical section along the line AB in Fig. 1. The seat 2 be consists of a frame tube 5th A molded foam body 7 is held by a spring core 6 and forms the desired seat shape and in particular has the edge bead 3 . The Formkör by 7 is hen on its surface with a recess 8 verses, and has in the surface of the recess parallel to each other air channels 9 which extend across the entire width of the seat 1 ge. The air channels 9 are provided via an air duct leading into the vehicle seat. The approximately U-shaped air channels 9 are covered on ih rer open top by a perforated, flexible support layer 10 , which can consist of a stable fabric, a breathable plastic film or the like. Above the support layer is a cover layer 11 , which can be, for example, a cross-linked, rubberized fiber layer, is in any case designed to be breathable. The cover layer 11 is covered by a textile cover 12 , which completes the structure of the contact layer 1 . The air flowing through the air channels 9 passes through the structure of the contact surface 1 in finely divided form into the open air, a back pressure being formed in the air channels 9 , since the layers 10 , 11 , 12 have a flow resistance which favors the air distribution. A pleasant lateral flushing of the seated person is brought about by the purge air openings 4 in the lateral bead 3 .

Der in Fig. 2 nur schematisch dargestellte Aufbau kann in gleicher Weise für die Lehne des Sitzes Verwendung finden.The structure shown only schematically in FIG. 2 can be used in the same way for the back of the seat.

Fig. 3 verdeutlicht, daß die Luftkanäle 9 an einem Ende des Sitzes mit einer senkrecht zu den Luftkanälen 9 verlaufenden Verteilerleitung 12 und am anderen Ende des Sitzes mit einer Sammelleitung 13 verbunden sind. Die Sammelleitung 13 ist mit einer seitlichen Luftaustrittsöffnung 14 versehen, während die Verteilerleitung 12 auf der anderen Seite mit einer Luftzufüh rungsleitung verbunden ist. Fig. 3 illustrates that the air channels 9 are connected at one end of the seat with a distribution line 12 running perpendicular to the air channels 9 and at the other end of the seat with a manifold 13 . The manifold 13 is provided with a side air outlet opening 14 , while the distribution line 12 on the other side is connected to an air supply line.

Demgemäß strömt die gesamte, wenigstens dem betreffenden Teil des Fahrzeugsitzes zugeführte Luft in die Verteilerleitung 12 und von dort parallel durch die Luftkanäle 9. Die nicht aus der Kontaktfläche 1 austretende Luft gelangt in den Sammelka nal 13 am anderen Ende des Sitzes und tritt aus der Luftaus trittsöffnung 14 aus.Accordingly, all of the air supplied to at least the relevant part of the vehicle seat flows into the distribution line 12 and from there in parallel through the air channels 9 . The air that does not emerge from the contact surface 1 passes into the collecting duct 13 at the other end of the seat and emerges from the air outlet opening 14 .

Die Größe und die Anzahl der Luftaustrittsöffnung(en) 14 ist so gewählt, daß durch die Luftaustrittsöffnung 14 eine wesent lich größere Menge austritt als durch die Kontaktfläche 1. Dadurch wird erreicht, daß die Temperierung der Kontaktfläche 1 aufgrund der hohen, durch die Luftkanäle 9 unmittelbar un terhalb der Kontaktfläche 1 strömenden Luftmenge schnell tem periert wird, wobei die Luftmenge wesentlich größer ist als durch die Kontaktfläche 1 austreten kann.The size and number of the air outlet opening (s) 14 is selected so that a significantly larger amount emerges through the air outlet opening 14 than through the contact surface 1 . It is thereby achieved that the temperature of the contact surface 1 is quickly perforated due to the high, through the air channels 9 immediately un below the contact surface 1 flowing air quantity, the air quantity is much larger than can escape through the contact surface 1 .

Claims

1. A method for influencing the climate for occupants of a motor vehicle by blowing warm or cool air into the vehicle interior, wherein at least part of the air is passed into at least one vehicle seat and distributed over at least one of its contact surfaces ( 1 ) into the vehicle interior, characterized that only a part of the guided into the vehicle seat air passes over the contact surface (1) and that the other part after passing through the vehicle seat directly below the at least one contact surface (1) via at least one scavenging air (14) in the vehicle in nere blown becomes.

2. The method according to claim 1, characterized in that the exiting through the at least one purge air opening ( 14 ) portion of the air directed into the vehicle seat is greater than the exiting portion via the contact surface ( 1 ).

3. The method according to claim 2, characterized in that the portion emerging from the at least one purge air opening ( 14 ) is twice as large as the portion emerging via the contact surface ( 1 ).

4. Device for performing the method according to one of claims 1 to 3, with at least one leading into the vehicle seat air line, which opens into numerous, via the contact surface ( 1 ) distributed outlet openings, characterized in that a distributor line to the air line ( 12 ) is connected, from which numerous air ducts ( 9 ) extending below the upper surface of the contact surface ( 1 ) extend and that the other ends of the air ducts ( 9 ) are connected to a collecting line ( 13 ) which has at least one purge air opening ( 14 ).

5. The device according to claim 4, characterized in that the flow resistance through the entirety of the outlet openings from the contact surface ( 1 ) is set greater than the flow resistance for the through the at least one flushing air opening ( 14 ) emerging flow.

6. Apparatus according to claim 4 or 5, characterized in that the distributor line ( 12 ) at one end and the Sam melleitung ( 13 ) are at the other end of the contact surface ( 1 ) of the vehicle seat.