DE4432497A1 - Anordnung zur Klimatisierung eines Fahrzeugsitzes - Google Patents
Anordnung zur Klimatisierung eines FahrzeugsitzesInfo
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Description
Die Belüftung des Innenraums eines Kraftfahrzeugs, gegebenen
falls auch die Kühlung des Innenraums durch einen Lüfter,
reicht bei sehr hohen Außentemperaturen vielfach nicht aus, um
an den in unmittelbarem Körperkontakt stehenden Sitzflächen
eines Fahrzeugsitzes ein ausreichend angenehmes Temperaturni
veau zu erzeugen. Die Polsterung und der Bezug des Fahrzeug
sitzes sind zwar vielfach luftdurchlässig gestaltet, doch
reicht die Sitzbelüftung in der Regel nicht zur erforderlichen
Wärmeabfuhr aus.
Aus EP-A-424 160 ist eine auf einen Fahrzeugsitz aufzulegende,
als Hohlkörper ausgebildete Klimatisierungsmatte bekannt, die
über einen Luftschlauch an eine Klimaanlage des Fahrzeugs
anschließbar ist. Gekühlte Luft durchströmt die Klimatisie
rungsmatte längs der porös gepolsterten Sitzfläche. Eine
ähnliche Anordnung ist aus DE-A-34 23 657 bekannt, bei welcher
der gesamte Sitz hohl ausgebildet und an eine wahlweise
kühlende oder heizende Klimatisierungsanlage des Fahrzeugs
angeschlossen ist. Der Klimatisierungsanlage ist eine Tempera
turregelschaltung zugeordnet, die die mittels eines Temperatur
fühlers erfaßte Sitzflächentemperatur in einem gewünschten
Temperaturbereich hält. Auch diese Klimatisierungsanordnung
temperiert den Fahrzeugsitz über einen Luftstrom.
Es hat sich gezeigt, daß bei hinreichender Temperierung des
Fahrzeugsitzes durch eine Luftströmung unerwünschter Luftzug im
Innenraum des Fahrzeugs entsteht und daß die für die Zwangs
belüftung des Fahrzeugsitzes erforderlichen Gebläse den
Geräuschpegel im Fahrzeug anheben. Die an dem oder in dem
Fahrzeugsitz vorzusehenden Luftkanäle sind relativ voluminös
und begrenzen den für die Verstellmechanik des Fahrzeugsitzes
verfügbaren Bauraum.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Anordnung zu schaffen, die
es mit einfachen Mitteln erlaubt, einen Fahrzeugsitz zu
klimatisieren. Die Anordnung soll insbesondere nur wenig
Bauraum benötigen.
Die Erfindung geht aus von einer Anordnung zur Klimatisierung
eines Fahrzeugsitzes, welche umfaßt:
Wenigstens eine flexible Klimatisierungsmatte mit zumindest einem an oder/und in der Klimatisierungsmatte sich erstrecken den Fluidkanal und ein an den Fluidkanal angeschlossenes, den Fluidkanal mit Klimatisierungsfluid beschickendes Klimatisierungsgerät und ist dadurch gekennzeichnet, daß der Fluidkanal zusammen mit dem Klimatisierungsgerät einen geschlossenen Klimatisierungs flüssigkeitskreislauf bildet und das Klimatisierungsgerät einen von Umgebungsluft luftgekühlten Wärmetauscher umfaßt.
Wenigstens eine flexible Klimatisierungsmatte mit zumindest einem an oder/und in der Klimatisierungsmatte sich erstrecken den Fluidkanal und ein an den Fluidkanal angeschlossenes, den Fluidkanal mit Klimatisierungsfluid beschickendes Klimatisierungsgerät und ist dadurch gekennzeichnet, daß der Fluidkanal zusammen mit dem Klimatisierungsgerät einen geschlossenen Klimatisierungs flüssigkeitskreislauf bildet und das Klimatisierungsgerät einen von Umgebungsluft luftgekühlten Wärmetauscher umfaßt.
Anders als bei herkömmlichen Anordnungen zur Sitzklimatisierung
wird der Fahrzeugsitz im Rahmen der Erfindung flüssigkeits
gekühlt. Die Klimatisierungsmatte ist damit relativ flach und
erhöht die Sitzhöhe kaum. Die Klimatisierungsmatte kann
integraler Bestandteil des Fahrzeugsitzes sein; aufgrund ihrer
geringen Dicke kann sie aber auch nachträglich auf den Fahr
zeugsitz aufgelegt werden, ohne daß es einer Änderung der
Sitzkonstruktion bedarf. Die Umwälzung der Klimatisierungs
flüssigkeit läßt sich problemlos im wesentlichen geräuschlos
realisieren. Insgesamt ist es ein Vorteil der erfindungsgemäßen
Anordnung, daß sie sich besonders gut für eine nachträgliche
Installation in dem Fahrzeug eignet.
Das Klimatisierungsgerät kann mehreren Fahrzeugsitzen gemeinsa
men zugeordnet sein; vorteilhaft sind aber auch Ausführungs
formen, bei welchen jedem Fahrzeugsitz ein gesondertes Klimati
sierungsgerät zugeordnet ist, das dann mit besonders kleinen
Abmessungen realisiert werden kann. Zweckmäßigerweise ist das
Klimatisierungsgerät nahe dem Fahrzeugsitz angeordnet, um die
Verbindungsleitungen für den Klimatisierungsflüssigkeits
kreislauf kurz halten zu können. Speziell unter dem Fahrzeug
sitz kann dort zumeist noch verfügbarer Bauraum nutzbringend
und ohne Beeinträchtigung der Innenraumgestaltung für die
Unterbringung des Klimatisierungsgeräts ausgenutzt werden. Dies
gilt insbesondere dann, wenn die Klimatisierungsanordnung zur
Nachrüstung eines vorhandenen Fahrzeugsitzes bestimmt ist.
Der Wärmetauscher gibt die der Sitzfläche des Fahrzeugsitzes
entzogene Wärme an die Umgebungsluft ab. In einer bevorzugten
Ausgestaltung ist der Wärmetauscher gleichfalls im Fahrzeug
inneren angeordnet. Dies erleichtert die gegebenenfalls
nachträgliche Montage der Klimatisierungsanordnung. Soweit das
Fahrzeug noch eine zusätzliche, den Innenraum kühlende Klimaan
lage oder Gebläse umfaßt, so führt diese die von dem Klimati
sierungsgerät des Fahrzeugsitzes erzeugte Wärme zusätzlich ab.
Es hat sich aber gezeigt, daß die bei fehlender Fahrzeug
klimaanlage zusätzlich im Fahrzeuginneren erzeugte Wärme auch
durch die in jedem Fall vorhandene Fahrzeugbelüftung abgeführt
werden kann und trotzdem das Wohlbefinden der Fahrzeuginsassen
durch die dann gekühlten Sitzflächen gesteigert wird. Als
günstig hat es sich erwiesen, wenn der Wärmetauscher im Bereich
eines Klimatisierungs-Luftauslasses des Fahrzeugs angeordnet
ist. Ein solcher Luftauslaß befindet sich vielfach unter den
Vordersitzen für die Belüftung der Fondsitze. Speziell wenn das
Klimatisierungsgerät unter den Vordersitzen angeordnet werden
soll, ist der Wärmetauscher mit dem Klimatisierungsgerät
zweckmäßigerweise zu einer Einheit fest verbunden. In dieser
Ausgestaltung läßt sich das Klimatisierungsgerät besonders
leicht montieren.
Der Wärmetauscher kann alternativ aber auch unterhalb eines
Fahrzeugbodens außerhalb des Fahrzeugs angeordnet und durch den
Fahrzeugboden hindurch mit dem Klimatisierungsgerät verbunden
sein. Der Wärmetauscher wird in einem solchen Fall fahrt
windgekühlt, ist also besonders leistungsfähig. Auch hier sind
die restlichen Komponenten des Klimatisierungsgerät bevorzugt
wiederum unter dem Fahrzeugsitz angeordnet, so daß die Ver
bindung zu dem Wärmetauscher problemlos realisiert werden kann.
Fahrtwindgekühlte Wärmetauscher können im Einzelfall den
Gesamtaufwand mindern, insbesondere wenn sie als zusammen mit
einer Umwälzpumpe in dem Klimatisierungsflüssigkeitskreislauf
angeordnete, die Klimatisierungsflüssigkeit direkt kühlende
Kühler ausgebildet sind. Kälteerzeugende Wärmepumpen oder
dergleichen können sich im Einzelfall erübrigen.
Die Konstruktion des Wärmetauschers hängt von der Art der
Kühllufterzeugung oder -nutzung ab und nicht zuletzt auch von
der Art des Klimatisierungsgeräts. Es können alle die Wärme
abfuhr steigernden Maßnahmen herkömmlicher Art eingesetzt
werden. Beispielsweise kann der Wärmetauscher zur Vergrößerung
seiner Oberfläche Kühlrippen oder Wabenstrukturen haben.
Geeignet sind aber auch indirekt die Kühlung des Wärmetauschers
bewirkende Maßnahmen, wie zum Beispiel Siedekühler oder
dergleichen. Das Prinzip des Siedekühlers (heat pipe) wird
beispielsweise in DE-A-37 19 637 beschrieben.
Bei dem Klimatisierungsgerät kann es sich um eine herkömmliche
Verdichter-Kältemaschine oder Absorptions-Kältemaschine
handeln. Bevorzugt ist das Klimatisierungsgerät jedoch als aus
einer Bordnetz-Spannungsquelle des Fahrzeugs gespeiste
Peltier-Kühlvorrichtung ausgebildet. Peltier-Kühlvorrichtungen, wie sie
beispielsweise in der Zeitschrift "Technica", 18, 1981, Seiten
1591 bis 1598 prinzipiell beschrieben werden, haben vergleichs
weise kleine Abmessungen bei hinreichender Kühlleistung. Sie
haben insbesondere den Vorteil, daß sie durch bloßes Umpolen
der Bordnetz-Spannungsquelle die Wärmeflußrichtung des Klimati
sierungsgeräts umkehrbar ist, so daß der Klimatisierungs
flüssigkeitskreislauf zur Sitzheizung ausgenutzt werden kann.
Dem Klimatisierungsgerät kann eine Temperaturregelschaltung
zugeordnet sein, die wenigstens einen an der Klimatisierungs
matte angeordneten Temperatursensor umfassen kann. Zweckmäßi
gerweise mißt der Temperatursensor die Temperatur der Klimati
sierungsflüssigkeit, ist also möglichst nahe an dem Fluidkanal
angeordnet, wobei der Temperatursensor jedoch nicht in direktem
Kontakt mit der Klimatisierungsflüssigkeit stehen muß. Die
Temperaturregelschaltung umfaßt einen Regler, der zweckmäßiger
weise mit dem Klimatisierungsgerät zu einer Baueinheit ver
bunden ist, was die Montage erleichtert.
Die Temperaturregelschaltung ist bevorzugt für eine Soll
temperatur der Klimatisierungsflüssigkeit von mehr als 23°C,
insbesondere mehr als 25°C, bemessen. Solltemperaturen dieser
Größenordnung werden auch im Dauerbetrieb als angenehm empfun
den, ohne daß unter regulären Betriebsbedingungen Kondens
wasserbildung zu befürchten ist.
Die Konstruktion des Fluidkanals kann den Gegebenheiten des
Fahrzeugsitzes angepaßt sein. Der Fluidkanal ist zweckmäßiger
weise aus mehreren, insbesondere im Abstand nebeneinander
verlaufenden, flexiblen Rohrabschnitten aufgebaut. Die Rohr
abschnitte können mit gemeinsamen, quer verlaufenden Sammellei
tungen verbunden sein. Geeignet ist auch eine Konstruktion, bei
der zumindest ein Teil der Rohrabschnitte Bestandteil eines
mäanderförmig angeordneten Rohrs sind. Als Material für die
Rohrabschnitte eignet sich insbesondere Kunststoff, da dieses
Material sehr flexibel ist und der Kondenswasserbildung
entgegenwirkt.
Die Rohrabschnitte können zwischen zwei luftdurchlässigen
Materiallagen angeordnet sein, von denen die sitzäußere
Materiallage höhere Wärmeleitfähigkeit hat als die sitzinnere
Materiallage. Die sitzäußere Materiallage besteht hierbei
bevorzugt aus einem steiferen Material als die sitzinnere
Materiallage, um trotz der darunterliegenden Rohrabschnitte
eine gleichmäßigere Sitzflächenbeschaffenheit zu erreichen. Um
die Rohrabschnitte in der Klimatisierungsmatte zu fixieren,
können sie in Mulden zumindest einer der beiden Materiallagen
eingelegt sein.
Der durch die Sitzklimatisierung erreichbare Komfort- kann
gesteigert werden, wenn das Klimatisierungsgerät einen Kälte
speicher umfaßt, aus dem der Klimatisierungsflüssigkeits
kreislauf bei Bedarf gespeist wird. In einer besonders ein
fachen Variante besteht der Kältespeicher aus einem wahlweise
an den Klimatisierungsflüssigkeitskreislauf anschließbaren
Behälter für Klimatisierungsflüssigkeit. In diesem zweckmäßi
gerweise thermisch isoliertem Behälter wird gekühlte Klimati
sierungsflüssigkeit gepuffert, so daß sie bei Bedarf abgezogen
werden kann. Dem Klimatisierungsgerät kann ferner eine dessen
Betriebszeit wählbar steuernde Zeitschaltuhr zugeordnet sein,
die die Sitzklimatisierung zu einem vorwählbaren Zeitpunkt ein
schaltet, so daß der Sitz bei Fahrtbeginn bereits gekühlt ist.
Eine weitere Verbesserung läßt sich erreichen, wenn der
Klimatisierungsmatte ein bei Druckbelastung der Klimatisie
rungsmatte das Klimatisierungsgerät einschaltender Schaltkon
takt zugeordnet ist, so daß der Fahrzeugsitz nur dann gekühlt
wird, wenn er besetzt ist. Abgesehen von dem geringeren
Energieverbrauch einer solchen Anordnung kann dies bei im
Fahrzeuginneren angeordneten Wärmetauschern von Vorteil sein,
da eine unnötige Erwärmung des Fahrzeuginneren durch die
Kühlung eines nicht besetzten Sitzes vermieden wird. Der das
Klimatisierungsgerät einschaltende Schaltkontakt kann in den
Fahrzeugsitz integriert sein; vorzugsweise ist er jedoch in die
Klimatisierungsmatte eingebaut, was das Nachrüsten vorhandener
Fahrzeugsitze erleichtert. Speziell bei fest in den Fahrzeug
sitz integrierten Klimatisierungsmatten kann der Schaltkontakt
auch andere Funktionen steuern. Beispielsweise kann über den
Schaltkontakt zusätzlich bei nicht besetztem Fahrzeugsitz das
Auslösen eines dem Fahrzeugsitz zugeordneten Airbags verhindert
werden.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand
einer Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigt:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines mit einer
Klimatisierungsanordnung gemäß der Erfindung ausgerü
steten Fahrzeugsitzes;
Fig. 2 eine teilweise aufgebrochene, schematische Darstel
lung der Klimatisierungsanordnung aus Fig. 1 und
Fig. 3 bis 5 schematische Darstellungen von mit Varianten der
Klimatisierungsanordnung ausgerüsteten Fahrzeug
sitzen.
Fig. 1 zeigt einen herkömmlichen Fahrzeugsitz eines Kraftfahr
zeugs mit einem auf Schienen 1 in Fahrtrichtung verstellbaren
Sitzkörper 3 und einem in seiner Neigung relativ zum Sitzkörper
3 verstellbaren Lehnenkörper 5. Das dargestellte Ausführungs
beispiel zeigt den Fahrersitz bzw. Beifahrersitz des Kraftfahr
zeugs; es versteht sich, daß die nachfolgenden Erläuterungen
auch auf andere Sitze, insbesondere die Fondsitze des Kraft
fahrzeugs, zutreffen.
Die Oberseite des Sitzkörpers 3 und die Vorderseite des
Lehnenkörpers 5 sind durch eine gegebenenfalls mehrteilige
Klimatisierungsmatte 7 abgedeckt, die einen über ihre Fläche
verteilten Klimatisierungsflüssigkeitskanal 9 enthält. Der
Klimatisierungsflüssigkeitskanal 9 ist an ein unter dem
Sitzkörper 3 angeordnetes und gegebenenfalls in einen Hohlraum
des Sitzkörpers 3 hineinragendes Klimatisierungsgerät 11
angeschlossen, das, wie am besten Fig. 2 zeigt, zusammen mit
dem Klimatisierungsflüssigkeitskanal 9 einen geschlossenen
Klimatisierungsflüssigkeitskreislauf 13 bildet. Das Klimatisie
rungsgerät 11, bei welchem es sich in erster Linie um ein
Kühlgerät handelt, umfaßt einen von der Umgebungsluft gekühlten
Wärmetauscher 15, der die bei der Kühlung der Klimatisierungs
matte 7 entzogene Wärme an die Umgebungsluft abgibt. Das
Klimatisierungsgerät 11 ist, wie in Fig. 2 angedeutet ist, zu
einer Baueinheit mit einer Temperaturregelschaltung 17 ver
einigt, die, wie auch Fig. 1 zeigt, mit Hilfe eines oder
mehrerer Temperatursensoren 19 die Temperatur der Klimatisie
rungsflüssigkeit in der Klimatisierungsmatte 7 oder unter der
sitzäußeren Materiallage 31 erfaßt und auf einem Sollwert hält,
der an einem Bedienelement 21 einstellbar ist. In die Klimati
sierungsmatte 7 kann ein Druckschalter 23 integriert sein, der
bei nichtbesetztem Fahrzeugsitz das Klimatisierungsgerät 11 für
diesen Fahrzeugsitz abschaltet. Der Druckschalter 23 kann auch
zusätzliche Aufgaben übernehmen, beispielsweise das Sperren
eines dem Fahrzeugsitz zugeordneten Airbags, sollte der
Fahrzeugsitz nicht besetzt sein. Im Ausführungsbeispiel der
Fig. 2 ist dem Klimatisierungsgerät 11 ein Zeitschalter 25
zugeordnet, der es erlaubt, den Betriebszeitpunkt über das
Bedienteil 21 vorzuwählen, so daß bei Fahrtbeginn der Sitz
bereits klimatisiert ist. Das Klimatisierungsgerät 11 kann
ferner, wie Fig. 2 zeigt, einen Kältespeicher 27 umfassen, der
bei Inbetriebnahme der Sitzklimatisierung zum Beispiel bei
Fahrtbeginn für eine rasche Anfangsklimatisierung des Fahrzeug
sitzes sorgt. Der Druckschalter 23, der Zeitschalter 25 und der
Kältespeicher 27 können aber gegebenenfalls auch entfallen.
Die Klimatisierungsmatte ist sandwichartig aus mehreren
Materiallagen aufgebaut. Im dargestellten Ausführungsbeispiel
(Fig. 2) umfaßt sie eine nach außen hin durch einen Deckbezug
29 aus Gewebe oder perforiertem Leder oder dergleichen abge
deckte luftdurchlässige, beispielsweise poröse, sitzäußere
Materiallage 31 sowie eine gleichfalls luftdurchlässige
sitzinnere Materiallage 33. Die beiden Materiallagen 31, 33
bestehen aus elastischem Material, wobei die sitzäußere
Materiallage 31 höheres Wärmeleitvermögen als die sitzinnere
Materiallage 33 hat und auch aus steiferem Material besteht als
die Materiallage 33, um zu verhindern, daß der unter Flüssig
keitsdruck stehende Klimatisierungsflüssigkeitskanal 9 sich
nach außen durchdrückt und fühlbar wird. Der Klimatisierungs
flüssigkeitskanal wird im dargestellten Ausführungsbeispiel
durch ein Kunststoffrohr 35 gebildet, das mit zueinander
parallelen und im Abstand voneinander verlaufenden Rohrab
schnitten 37 in eine mäanderförmige Mulde 39 einer der beiden
Materiallagen 31, 33, hier der sitzinneren Materiallage 33,
eingelegt ist. Die Stützkonstruktion der Klimatisierungsmatte
7 kann jedoch auch anders gestaltet sein, insbesondere wenn sie
integraler Bestandteil des Sitzkörpers 3 bzw. des Lehnenkörpers
5 ist. Insbesondere können auch mehrere Klimatisierungsflüssig
keitskreisläufe vorgesehen sein, die zueinander parallel und
gegebenenfalls jeweils für sich temperaturregelbar an das
Klimatisierungsgerät 11 angeschlossen sind.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Klimatisierungs
matte 7 von dem Fahrzeugsitz abnehmbar und beispielsweise mit
Hilfe von Klettstreifen 40 am Sitzkörper und dem Lehnenkörper
5 befestigbar. Auf diese Weise können auch bereits vorhandene
Fahrzeugsitze mit einer Sitzklimatisierungsanordnung nach
gerüstet werden. Die Klimatisierungsmatte 7 kann aber alterna
tiv auch integraler Bestandteil der Sitzpolsterung des Sitzkör
pers 3 und des Lehnenkörpers 5 sein.
Bei dem Klimatisierungsgerät 11 kann es sich um eine herkömm
liche, nach dem Wärmepumpenprinzip arbeitende Verdichter-Käl
temaschine oder Absorber-Kältemaschine handeln. Vorzugsweise
handelt es sich jedoch um eine Peltier-Kühlvorrichtung.
Peltier-Kühlvorrichtungen haben den Vorteil, daß sie ver
gleichsweise klein sind und mit hinreichender Leistung aus
einem bei 42 angedeuteten Niederspannungs-Bordnetz des Kraft
fahrzeugs mit Gleichspannung ohne bewegte Teile betrieben
werden können. Peltier-Kühlvorrichtungen, deren Prinzip, wie
bereits erwähnt, in "Technica" 18, 1981, Seiten 1591 bis 1598
erläutert ist, erzeugen nach thermoelektrischen Prinzipien beim
Anlegen einer Gleichspannung eine Wärmeströmung zwischen zwei
elektrisch in Serie geschalteten Leiterpaarungen, von denen
eine zugleich als Wärmetauscher für die Aufnahme von Wärme aus
dem Klimatisierungsflüssigkeitskreislauf 13 ausgebildet ist,
während die andere Paarung direkt den Wärmetauscher 15 bilden
kann oder über einen gesonderten Kühlflüssigkeitskreislauf an
den Wärmetauscher 15 angeschlossen ist. Vorteil der
Peltier-Kühlvorrichtung ist neben ihrer geringen Größe, daß sich ihre
Kühlleistung auf einfache Weise durch Ändern der Betriebs-Gleich
spannung oder durch Takten regeln läßt. Weiterhin kann
durch Umpolen der an der Peltier-Kühlvorrichtung anliegenden
Betriebs-Gleichspannung die Wärmetransportrichtung umgepolt
werden, so daß von dem Wärmetauscher 15 aus der Umgebungsluft
aufgenommene Wärme an den Klimatisierungsflüssigkeitskreislauf
13 abgegeben wird, die Klimatisierungsmatte 7 also wahlweise
auch zur Sitzheizung genutzt werden kann. Es versteht sich, daß
das Klimatisierungsgerät 11 gegebenenfalls auch elektrische
Heizelemente für den Klimatisierungsflüssigkeitskreislauf 13
umfassen kann. Die elektrischen Heizelemente können auch in die
Klimatisierungsmatte 7 direkt integriert sein.
Die Temperaturregelschaltung 17 ist so ausgebildet, daß
lediglich Temperatursollwerte von mehr als 23°C, vorzugsweise
mehr als 25°C, einstellbar sind. Auf diese Weise wird eine zu
starke Abkühlung der mit dem Körper in Berührung kommenden
Sitzflächen vermieden, und es wird verhindert, daß sich an den
Kunststoffrohren 35 Kondenswasser bildet. Für die Trocknung
eventuell entstehenden Kondenswassers sorgt die Porösität der
Materiallagen 31, 33. In den Mulden 39 können gegebenenfalls
durch die sitzinnere Materiallage 33 hindurchführende Kanäle
vorgesehen sein. Einer erhöhten Kondenswasserbildung wirkt auch
entgegen, daß das Rohr 35 aus Kunststoff und damit einem
Material mit begrenzter Wärmeleitfähigkeit besteht.
Speziell bei als Peltier-Kühlvorrichtung ausgebildeten Klimati
sierungsgerät 11 ist der Wärmetauscher 15 innerhalb des
Fahrgastraums des Kraftfahrzeugs angeordnet und gibt die bei
der Kühlung des Fahrzeugsitzes entstehende Wärme an den
Fahrgastinnenraum ab. Es hat sich gezeigt, daß die dadurch
bedingte Erhöhung der Innentemperatur des Fahrgastraums nicht
als Komfortminderung empfunden wird, da sie durch die Sitzküh
lung aufgewogen wird. Bei im Innenraum angeordnetem Wärmetau
scher 15 kann dieser zu einer Baueinheit mit dem Klimatisie
rungsgerät 11 verbunden sein, was die Montage speziell bei
Nachrüstung des Fahrzeugsitzes erleichtert.
Kraftfahrzeuge sind üblicherweise für die Belüftung des
Fußraums mit tiefliegenden Belüftungsdüsen ausgestattet, die im
Fußraum für eine Luftzirkulation sorgen. Die Kühlung des
Wärmetauschers 15 durch die fußraumseitige Luftzirkulation hat
sich als ausreichend erwiesen. Fig. 3 zeigt ein Ausführungs
beispiel der vorstehend erläuterten Klimatisierungsanordnung,
bei welchem der Wärmetauscher 15a mit dem Klimatisierungsgerät
11a zu einer Baueinheit verbunden ist und unter einem Vor
dersitz des Kraftfahrzeugs vor einer den Fußraum der Fondsitze
des Fahrzeugs belüftenden Luftaustrittsdüse 41 angeordnet ist.
Im Ausführungsbeispiel der Fig. 3 wie auch in den folgend
erläuterten Varianten sind die Komponenten der Sitzklimatisie
rungsanordnung mit den Bezugszahlen der Fig. 1 und 2 bezeichnet
und zur Unterscheidung mit einem Buchstaben versehen. Zur
Erläuterung dieser Komponenten wird auf die Beschreibung der
Fig. 1 und 2 Bezug genommen.
Fig. 4 zeigt eine Variante einer Sitzklimatisierungsanordnung,
bei welcher der Wärmetauscher 15b unterhalb eines bei 43
angedeuteten Fahrzeugbodens außerhalb des Fahrgastinnenraums
angeordnet ist und durch den Fahrtwind gekühlt wird. Der
Wärmetauscher 15b ist durch eine Öffnung 45 in dem Fahrzeug
boden 43 mit dem wiederum unterhalb des Fahrzeugsitzes angeord
neten Klimatisierungsgerät 11b verbunden. Die bei 47 angedeu
tete Verbindung kann durch einen zusätzlichen Klimatisierungs
flüssigkeitskreislauf gebildet sein; es kann sich aber auch um
eine bloße, nach außen führende Wärmeleitverbindung aus einem
gut wärmeleitendem Material handeln. Insbesondere für den
letztgenannten Fall eignet sich ein Siedekühler (heat pipe) für
die Realisierung des Wärmetauschers 15b.
Bei den vorstehend erläuterten Ausführungsbeispielen werden
zweckmäßigerweise nach dem Wärmepumpenprinzip oder dem
Peltier-Prinzip arbeitende Klimatisierungsgeräte eingesetzt. Fig. 5
zeigt eine Variante, bei welcher das Klimatisierungsgerät 11c
im wesentlichen nur aus einer gegebenenfalls mittels einer
Temperaturregelschaltung steuerbaren Umwälzpumpe 11c besteht.
Die Umwälzpumpe 11c ist zusammen mit dem wiederum unterhalb
eines Fahrzeugbodens 49 angeordneten, fahrtwindgekühlten
Wärmetauscher 15c zusammen mit der Klimatisierungsmatte 7c in
den Klimatisierungsflüssigkeitskreislauf 13c geschaltet. Die
Klimatisierungsmatte 7c wird damit zumindest zeitweise aus
schließlich fahrtwindgekühlt.
Claims (28)
1. Anordnung zur Klimatisierung eines Fahrzeugsitzes,
umfassend:
- - wenigstens eine flexible Klimatisierungsmatte (7) mit zumindest einem an oder/und in der Klimatisierungs matte (7) sich erstreckenden Fluidkanal (9) und
- - ein an den Fluidkanal (9) angeschlossenes, den Fluidkanal (9) mit Klimatisierungsfluid beschickendes Klimatisierungsgerät (11),
dadurch gekennzeichnet, daß
der Fluidkanal (9) zusammen mit dem Klimatisierungsgerät
(11) einen geschlossenen Klimatisierungsflüssigkeits
kreislauf (13) bildet und das Klimatisierungsgerät (11)
einen von Umgebungsluft luftgekühlten Wärmetauscher (15)
umfaßt.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
Klimatisierungsgerät (11) nahe dem Fahrzeugsitz angeordnet
ist.
3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das
Klimatisierungsgerät (11) unter dem Fahrzeugsitz an
geordnet ist.
4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher (15; 15a) im
Fahrzeuginneren angeordnet ist.
5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der
Wärmetauscher (15a) im Bereich eines Klimatisierungs-Luft
auslasses (41) des Fahrzeugs angeordnet ist.
6. Anordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet,
daß der Wärmetauscher (15; 15a) mit dem Klimatisierungs
gerät (11; 11a) zu einer Einheit fest verbunden ist.
7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher (15b, c) unterhalb
eines Fahrzeugbodens (43; 49) außerhalb des Fahrzeugs
angeordnet und durch den Fahrzeugboden (43; 49) hindurch
mit dem Klimatisierungsgerät (11b, c) verbunden ist.
8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der
Wärmetauscher (15c) als zusammen mit einer Umwälzpumpe
(11c) in dem Klimatisierungsflüssigkeitskreislauf (13c)
angeordneter, die Klimatisierungsflüssigkeit insbesondere
direkt kühlender Fahrtwindkühler ausgebildet ist.
9. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher (15b) als Siedeküh
ler (heat pipe) ausgebildet ist.
10. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß das Klimatisierungsgerät (11) als
Verdichter-Kältemaschine oder Absorptions-Kältemaschine
ausgebildet ist.
11. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß das Klimatisierungsgerät (11) als aus
einer Bordnetz-Spannungsquelle gespeiste Peltier-Kühlvor
richtung ausgebildet ist.
12. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß
die Bordnetz-Spannungsquelle für den Betrieb des Klimati
sierungsgeräts (11) als Sitzheizung umpolbar an die
Peltier-Kühlvorrichtung angeschlossen ist.
13. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, daß das Klimatisierungsgerät (11) eine
Temperaturregelschaltung (17) aufweist.
14. Anordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß
die Temperaturregelschaltung (17) wenigstens einen an der
Klimatisierungsmatte (7) angeordneten Temperatursensor
(19) umfaßt.
15. Anordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß
der Temperatursensor (19) die Temperatur der Klimatisie
rungsflüssigkeit mißt.
16. Anordnung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch
gekennzeichnet, daß die Temperaturregelschaltung (17)
einen zu einer Baueinheit mit dem Klimatisierungsgerät
(11) verbundenen Regler umfaßt.
17. Anordnung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch
gekennzeichnet, daß die Temperaturregelschaltung (17) für
eine Solltemperatur der Klimatisierungsflüssigkeit von
mehr als 23°C, insbesondere mehr als 25°C, bemessen ist.
18. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch
gekennzeichnet, daß das Klimatisierungsgerät (11) einen
Kältespeicher (27) für Kühlbetrieb und gegebenenfalls
einen Wärmespeicher für Heizbetrieb in Form eines wahl
weise an den Klimatisierungsflüssigkeitskreislauf (13)
anschließbaren Behälters für Klimatisierungsflüssigkeit
umfaßt.
19. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch
gekennzeichnet, daß dem Klimatisierungsgerät (11) eine
dessen Betriebszeit wählbar steuernde Zeitschaltuhr (25)
zugeordnet ist.
20. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch
gekennzeichnet, daß der Klimatisierungsmatte (7) ein bei
Druckbelastung der Klimatisierungsmatte (7) das Klimati
sierungsgerät (11) einschaltender, insbesondere in die
Klimatisierungsmatte (7) integrierter Schaltkontakt (23)
zugeordnet ist.
21. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch
gekennzeichnet, daß der Fluidkanal (9) aus mehreren,
insbesondere im Abstand nebeneinander verlaufenden,
flexiblen Rohrabschnitten (37) aufgebaut ist.
22. Anordnung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß
zumindest ein Teil der Rohrabschnitte (37) Bestandteil
eines mäanderförmig angeordneten Rohrs (35) sind.
23. Anordnung nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeich
net, daß die Rohrabschnitte (37) aus Kunststoffmaterial
bestehen.
24. Anordnung nach einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch
gekennzeichnet, daß die Rohrabschnitte (37) zwischen zwei
luftdurchlässigen Materiallagen (31, 33) angeordnet sind,
von denen die sitzäußere Materiallage (31) höhere Wärme
leitfähigkeit hat als die sitzinnere Materiallage (33).
25. Anordnung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß
die sitzäußere Materiallage (31) aus einem steiferen
Material als die sitzinnere Materiallage (33) besteht.
26. Anordnung nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeich
net, daß die Rohrabschnitte (37) in Mulden (39) zumindest
einer (33) der beiden Materiallagen (31, 33) eingelegt
sind.
27. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch
gekennzeichnet, daß die Klimatisierungsmatte (7) als von
dem Fahrzeugsitz abnehmbare Einheit ausgebildet ist.
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D2 | Grant after examination | ||
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8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
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