DE4432497C2 - Anordnung zur Klimatisierung eines Fahrzeugsitzes - Google Patents
Anordnung zur Klimatisierung eines FahrzeugsitzesInfo
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Description
Die Belüftung des Innenraums eines Kraftfahrzeugs, gegebenenfalls 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 Fahr
zeugsitzes ein ausreichend angenehmes Temperaturniveau zu erzeugen. Die Polsterung
und der Bezug des Fahrzeugsitzes sind zwar vielfach luftdurchlässig gestaltet, doch
reicht die Sitzbelüftung in der Regel nicht zur erforderlichen Wärmeabfuhr aus.
Aus EP 424 160 A1 ist eine auf einen Fahrzeugsitz aufzulegende, als Hohlkörper ausge
bildete Klimatisierungsmatte bekannt, die über einen Luftschlauch an eine Klimaanlage
des Fahrzeugs anschließbar ist. Gekühlte Luft durchströmt die Klimatisierungsmatte
längs der porös gepolsterten Sitzfläche. Eine ähnliche Anordnung ist aus DE 34 23 657 A1
bekannt, bei welcher der gesamte Sitz hohl ausgebildet und an eine wahlweise
kühlende oder heizende Klimatisierungsanlage des Fahrzeugs angeschlossen ist. Der
Klimatisierungsanlage ist eine Temperaturregelschaltung zugeordnet, die die mittels ei
nes Temperaturfühlers erfaßte Sitzflächentemperatur in einem gewünschten Tempera
turbereich 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 Zwangsbelüftung des Fahrzeugsitzes erforderlichen Gebläse den Ge
räuschpegel im Fahrzeug anheben. Die an dem oder in dem Fahrzeugsitz vorzusehen
den Luftkanäle sind relativ voluminös und begrenzen den für die Verstellmechanik des
Fahrzeugsitzes verfügbaren Bauraum.
Die US 2 722 266 offenbart eine Sitzklimatisierungseinrichtung; bei der ein Kompressor
aus Leistungsgründen von einem Fahrzeugmotor angetrieben wird und somit im Motor
raum angeordnet ist und ein dazugehöriger fahrtwindgekühlter Wärmetauscher aus
Kühlopimierungsgründen ebenfalls im Motorraum angeordnet ist. Die notwendigen
Verbindungsleitung zwischen den im Motorraum angeordneten Aggregaten und der
Sitzklimatisierungseinrichtung werden durch eine Öffnung im Bodenblech geführt.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Anordnung zu schaffen, die es mit einfachen Mitteln
erlaubt einen Fahrzeugsitz zu klimatisieren. Die Anordnung soll insbesondere nur we
nig Bauraum benötigen.
Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe durch den Patentanspruch 1 gelöst.
Anders als bei herkömmlichen Anordnungen zur Sitzklimatisierung wird der Fahrzeug
sitz im Rahmen der Erfindung flüssigkeitsgekühlt. Die Klimatisierungsmatte kann inte
graler Bestandteil des Fahrzeugsitzes sein; aufgrund ihrer geringen Dicke kann sie aber
auch nachträglich auf den Fahrzeugsitz aufgelegt werden, ohne daß es einer Änderung
der Sitzkonstruktion bedarf. Die Umwälzung der Klimatisierungsflüssigkeit läßt sich
problemlos im wesentlichen geräuschlos realisieren. Insgesamt ist es ein Vorteil der er
findungsgemäßen Anordnung, daß sie sich besonders gut für eine nachträgliche Instal
lation in dem Fahrzeug eignet.
Das Klimatisierungsgerät kann mehreren Fahrzeugsitzen gemeinsam zugeordnet sein;
vorteilhaft sind aber auch Ausführungsformen, bei welchen jedem Fahrzeugsitz ein ge
sondertes Klimatisierungsgerät zugeordnet ist, das dann mit besonders kleinen Abmes
sungen realisiert werden kann. Speziell unter dem Fahrzeugsitz kann dort zumeist noch
verfügbarer Bauraum nutzbringend und ohne Beeinträchtigung der Innenraumgestal
tung für die Unterbringung des Klimatisierungsgeräts ausgenutzt werden. Dies gilt ins
besondere dann, wenn die Klimatisierungsordnung 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 gleich
falls im Fahrzeuginneren angeordnet. Dies erleichtert die gegebenenfalls nachträgliche
Montage der Klimatisierungsanordnung. Soweit das Fahrzeug noch eine zusätzliche,
den Innenraum kühlende Klimaanlage oder Gebläse umfaßt, so führt diese die von dem
Klimatisierungsgerät des Fahrzeugsitzes erzeugte Wärme zusätzlich ab. Es hat sich aber
gezeigt, daß die bei fehlender Fahrzeugklimaanlage zusätzlich im Fahrzeuginneren er
zeugte 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 Wär
metauscher 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 Klimatisierungsge
rät besonders leicht montieren.
Der Wärmetauscher kann alternativ aber auch unterhalb eines Fahrzeugbodens außer
halb des Fahrzeugs angeordnet und durch den Fahrzeugboden hindurch mit dem Kli
matisierungsgerät verbunden sein. Der Wärmetauscher wird in einem solchen Fall
fahrtwindgekühlt, ist also besonders leistungsfähig. Auch hier sind die restlichen Kom
ponenten des Klimatisierungsgeräts bevorzugt wiederum unter dem Fahrzeugsitz ange
ordnet, so daß die Verbindung zu dem Wärmetauscher problemlos realisiert werden
kann.
Fahrwindgekühlte Wärmetauscher können im Einzelfall den Gesamtaufwand mindern,
insbesondere wenn sie als zusammen mit einer Umwälzpumpe in dem Klimatisierungs
flüssigkeitskreislauf 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 Wärmeabfuhr 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 Wär
metauschers bewirkende Maßnahmen, wie zum Beispiel Siedekühler oder dergleichen.
Das Prinzip des Siedekühlers (heat pipe) wird beispielsweise in DE 37 19 637 A1 be
schrieben.
Bei dem Klimatisierungsgerät kann es sich um eine herkömmliche Verdichter-
Kältemaschine oder Absorptions-Kältemaschine handeln. Bevorzugt ist das Klimatisie
rungsgerät jedoch als aus einer Bordnetz-Spannungsquelle des Fahrzeugs gespeiste Pel
tier-Kühlvorrichtung ausgebildet. Peltier-Kühlvorrichtungen, wie sie beispielsweise in der
Zeitschrift "Technica", 18, 1981, Seiten 1591 bis 1598 prinzipiell beschrieben werden,
haben vergleichsweise kleine Abmessungen bei hinreichender Kühlleistung. Sie haben
insbesondere den Vorteil, daß sie durch bloßes Umpolen der Bordnetz-Spannungsquelle
die Wärmeflußrichtung des Klimatisierungsgeräts umkehrbar ist, der Klimatisierungs
flüssigkeitskreislauf zur Sitzheizung ausgenutzt werden kann.
Dem Klimatisierungsgerät kann eine Temperaturregelschaltung zugeordnet sein, die
wenigstens einen an der Klimatisierungsmatte angeordneten Temperatursensor umfas
sen kann. Zweckmäßigerweise 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 zweckmäßigerwei
se mit dem Klimatisierungsgerät zu eine Baueinheit verbunden ist, was die Montage
erleichert.
Die Temperaturschaltung ist bevorzugt für eine Solltemperatur der Klimatisierungsflüs
sigkeits von mehr als 23°C, insbesondere mehr als 25°C, bemessen. Solltemperaturen
dieser Größenordnung werden auch im Dauerbetrieb als angenehm empfunden, ohne
daß unter regulären Betriebsbedingungen Kondenswasserbildung zu befürchten ist.
Die Konstruktion des Fluidkanals kann den Gegebenheiten des Fahrzeugsitzes angepaßt
sein. Der Fluidkanal ist zweckmäßigerweise aus mehreren, insbesondere im Abstand
nebeneinander verlaufenden, flexiblen Rohrabschnitten aufgebaut. Die Rohrabschnitte
können mit gemeinsamen, quer verlaufenden Sammelleitungen verbunden sein. Geeig
net ist auch eine Konstruktion, bei der zumindest ein Teil der Rohrabschnitte Bestandteil
eines mäanderförmig angeordneten Rohrs sind. Als Material für die Rohrabschnitte eig
net sich insbesondere Kunststoff, da dieses Material sehr flexibel ist und der Kondens
wasserbildung entgegenwirkt.
Die Rohrabschnitte können zwischen zwei luftdurchlässigen Materiallagen angeordnet
sein, von denen die sitzäußere Materialtage höhere Wärmeleitfähigkeit hat als die sitzin
nere Materiallage. Die sitzäußere Materiallage besteht hierbei bevorzugt aus einem stei
feren Material als die sitzinnere Materiallage, um trotz der darunterliegenden Rohrab
schnitte eine gleichmäßigere Sitzflächenbeschaffenheit zu erreichen. Um die Rohrab
schnitte 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 Kältespeicher umfaßt, aus dem der Klimatisierungsflüssig
keitskreislauf bei Bedarf gespeist wird. In einer besonders einfachen Variante besteht der
Kältespeicher aus einem wahlweise an den Klimatisierungsflüssigkeitskreislauf an
schließbaren Behälter für Klimatisierungsflüssigkeit. In diesem zweckmäßigerweise
thermisch isoliertem Behälter wird gekühlte Klimatisierungsflüssigkeit gepuffert, so daß
sie bei Bedarf abgezogen werden kann. Dem Klimatisierungsgerät kann ferner eine des
sen Betriebszeit wählbar steuernde Zeitschaltuhr zugeordnet sein, die die Sitzklimatisie
rung zu einem vorwählbaren Zeitpunkt einschaltet, so daß der Sitz bei Fahrbeginn be
reits gekühlt ist. Eine weitere Verbesserung läßt sich erreichen, wenn der Klimatisie
rungsmatte ein bei Druckbelastung der Klimatisierungsmatte das Klimatisierungsgerät
einschaltender Schaltkontakt zugeordnet ist, so daß der Fahrzeugsitz nur dann gekühlt
wird, wenn er besetzt ist. Abgesehen von dem geringeren Energieverbrauch einer sol
chen 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 erleich
tert. Speziell bei fest in den Fahrzeugsitz integrierten Klimatisierungsmatten kann der
Schaltkontakt auch andere Funktionen steuern. Beispielsweise kann über den Schaltkon
takt 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 Klimatisierungsflüssigkeitkanal 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-
Kältemaschine 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-
Gleichspannung 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 (26)
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), wobei
- - der Fluidkanal (9) zusammen mit dem Klimatisierungs gerät (11) einen geschlossenen Klimatisierungsflüs sigkeitskreislauf (13) bildet und das Klimatisie rungsgerät (11) einen von Umgebungsluft luftgekühlten Wärmetauscher (15) umfaßt,
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
Klimatisierungsgerät (11) unter dem Fahrzeugsitz an
geordnet ist.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Wärmetauscher (15; 15a) im Fahrzeuginneren
angeordnet ist.
4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der
Wärmetauscher (15a) im Bereich eines Klimatisierungs-
Luftauslasses (41) des Fahrzeugs angeordnet ist.
5. Anordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet,
daß der Wärmetauscher (15; 15a) mit dem Klimatisierungs
gerät (11; 11a) zu einer Einheit fest verbunden ist.
6. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Wärmetauscher (15b, c) unterhalb eines Fahrzeug
bodens (43; 49) außerhalb des Fahrzeugs angeordnet und
durch den Fahrzeugboden (43; 49) hindurch mit dem Klimati
sierungsgerät (11b, c) verbunden ist.
7. Anordnung nach Anspruch 6, 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.
8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher (15b) als Siedeküh
ler (heat pipe) ausgebildet ist.
9. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß das Klimatisierungsgerät (11) als
Verdichter-Kältemaschine oder Absorptions-Kältemaschine
ausgebildet ist.
10. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß das Klimatisierungsgerät (11) als aus
einer Bordnetz-Spannungsquelle gespeiste Peltier-Kühlvor
richtung ausgebildet ist.
11. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß
die Bordnetz-Spannungsquelle für den Betrieb des Klimati
sierungsgeräts (11) als Sitzheizung umpolbar an die
Peltier-Kühlvorrichtung angeschlossen ist.
12. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß das Klimatisierungsgerät (11) eine
Temperaturregelschaltung (17) aufweist.
13. Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß
die Temperaturregelschaltung (17) wenigstens einen an der
Klimatisierungsmatte (7) angeordneten Temperatursensor
(19) umfaßt.
14. Anordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß
der Temperatursensor (19) die Temperatur der Klimatisie
rungsflüssigkeit mißt.
15. Anordnung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch
gekennzeichnet, daß die Temperaturregelschaltung (17)
einen zu einer Baueinheit mit dem Klimatisierungsgerät
(11) verbundenen Regler umfaßt.
16. Anordnung nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch
gekennzeichnet, daß die Temperaturregelschaltung (17) für
eine Solltemperatur der Klimatisierungsflüssigkeit von
mehr als 23°C, insbesondere mehr als 25°C, bemessen ist.
17. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, 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.
18. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch
gekennzeichnet, daß dem Klimatisierungsgerät (11) eine
dessen Betriebszeit wählbar steuernde Zeitschaltuhr (25)
zugeordnet ist.
19. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, 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.
20. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch
gekennzeichnet, daß der Fluidkanal (9) aus mehreren,
insbesondere im Abstand nebeneinander verlaufenden,
flexiblen Rohrabschnitten (37) aufgebaut ist.
21. Anordnung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß
zumindest ein Teil der Rohrabschnitte (37) Bestandteil
eines mäanderförmig angeordneten Rohrs (35) sind.
22. Anordnung nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeich
net, daß die Rohrabschnitte (37) aus Kunststoffmaterial
bestehen.
23. Anordnung nach einem der Ansprüche 20 bis 22, 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).
24. Anordnung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß
die sitzäußere Materiallage (31) aus einem steiferen
Material als die sitzinnere Materiallage (33) besteht.
25. Anordnung nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeich
net, daß die Rohrabschnitte (37) in Mulden (39) zumindest
einer (33) der beiden Materiallagen (31, 33) eingelegt
sind.
26. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch
gekennzeichnet, daß die Klimatisierungsmatte (7) als von
dem Fahrzeugsitz abnehmbare Einheit ausgebildet ist.
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
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Owner name: MANNESMANN SACHS AG, 97422 SCHWEINFURT, DE |
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D2 | Grant after examination | ||
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8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: WULFF, GUNTHER, DR., STEIN, CH |
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